Pour la première fois, des structures en forme de coquille ont été observées dans la Voie lactée. Une preuve, pour les astronomes, qu’une galaxie naine est un jour entrée en collision frontale avec la nôtre. Une piste pour expliquer plusieurs autres phénomènes.
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L'histoire commence lorsque des astronomesastronomes identifient, en 2005, quelque part dans la constellation de la Vierge, une surdensité d'étoiles. Le télescope spatial Gaia a alors montré que certaines de ces étoiles s'avancent vers nous alors que d'autres s'éloignent. Surprenant ! Car l'on attend plutôt que les étoiles d'un même groupe se déplacent de concert.
En 2019, les astronomes de l'Institut polytechnique Rensselaer (États-Unis) suggèraient que le phénomène pourrait être né d'une collision radiale entre la Voie lactée et une galaxie naine. Et « maintenant que nous avons accès à leur mouvement dans son ensemble, nous comprenons pourquoi les vitessesvitesses de ces étoiles sont différentes et pourquoi elles se déplacent de manière aussi contre-intuitive », commente Heidi Jo Newberg, physicienne, dans un communiqué.
Leur dernière étude révèle en effet deux structures en forme de coquille dans la constellation de la Vierge et deux autres dans le nuagenuage Hercules-Aquila. Des assemblages d'étoiles incurvés comme des parapluies que les astronomes identifient comme les résidus d'une galaxie naine qui aurait été déchirée en entrant en collision avec la Voie lactée il y a quelque 2,7 milliards d'années.
Ce type de collision, frontale et violente, semble assez rare. En général, les astronomes observent surtout des fusions de petites galaxies en bordure de plus grandes avec des étoiles attirées par force marée vers le halo galactique. ©
Des structures en forme de coquille comme stigmates
Plus précisément, cette galaxie naine aurait littéralement rebondi de haut en bas à travers le centre de la Voie lactée. Imaginez les étoiles de la galaxie naine traverser rapidement le centre de la galaxie puis ralentir alors qu'elles sont tirées vers l'arrière par la gravitégravité de la Voie lactée. Elles finissent par s'arrêter à leur point le plus éloigné, puis se retournent pour s'écraser à nouveau au centre. C'est ainsi que se créent les structures en forme de coquille que les astronomes ont observé.
Cette découverte permet d'éclairer d'autres phénomènes étonnants comme celui dit de la Saucisse de GaiaGaia. Cette formation d'étoiles à la forme caractéristique est le résultat d'une collision avec une galaxie naine il y a entre 8 et 11 milliards d'années. Les derniers travaux des chercheurs de l'Institut polytechnique Rensselaer semblent donc exclure un lien avec la collision survenue dans la constellation de la Vierge.
D'autres structures comme l'Escargot de Gaia -- une structure en spirale pour les étoiles proches du SoleilSoleil -- et un événement baptisé Splash pourraient en revanche être associés à cette collision radiale. « Ces phénomènes pourraient très bien avoir été affectés par quelque chose qui a frappé le milieu de la Voie lactée il y a trois milliards d'années », conclut Heidi Jo Newberg.
