Les scientifiques ont compris depuis longtemps qu'au cours de l'évolution cosmique, les galaxies s'agrandissent en consommant des galaxies plus petites. La preuve de cela peut être vue en observant des halos galactiques, où les étoiles des galaxies cannibalisées restent. C'est certainement le cas de la galaxie d'Andromède (alias M31, le plus proche voisin de la Terre) qui possède un halo d'étoiles massif et presque invisible qui est plus grand que la galaxie elle-même.
Pendant un certain temps, les scientifiques ont cru que ce halo était le résultat de centaines de fusions plus petites. Mais grâce à une nouvelle étude d'une équipe de chercheurs de l'Université du Michigan, il semble maintenant que le halo d'Andromède est le résultat de sa cannibalisation d'une galaxie massive il y a environ deux milliards d'années. L'étude des vestiges de cette galaxie aidera les astronomes à comprendre comment les galaxies à disques (comme la Voie lactée) évoluent et survivent à de grandes fusions.
L'étude, intitulée «La fusion la plus importante de la galaxie d'Andromède il y a environ 2 milliards d'années en tant que progéniteur probable du M32», a récemment été publiée dans la revue scientifique La nature. L’étude a été menée par Richard D’Souza, chercheur postdoctoral à l’Université du Michigan et à l’Observatoire du Vatican; et Eric F. Bell, professeur Arthur F. Thurnau à l'Université du Michigan.
À l'aide de modèles informatiques, Richard D’Souza et Eric Bell ont pu reconstituer comment une galaxie autrefois massive (nommée M32p) a perturbé et a finalement fusionné avec Andromède. À partir de leurs simulations, ils ont déterminé que M32p était au moins 20 fois plus grande que n'importe quelle galaxie qui a fusionné avec la Voie lactée au cours de sa vie.
M32p aurait donc été le troisième membre du Groupe local des galaxies, après la Galaxie de la Voie lactée et d'Andromède, et était donc en quelque sorte un «frère perdu depuis longtemps». Cependant, leurs simulations ont également indiqué que de nombreuses petites galaxies compagnes ont fusionné avec Andromeda au fil du temps. Mais pour le passé, le halo d'Andromède est le résultat d'une seule fusion massive. Comme D’Souza l’a expliqué dans un récent communiqué de presse du Michigan News:
«Ce fut un moment« eureka ». Nous avons réalisé que nous pouvions utiliser cette information du halo stellaire externe d'Andromède pour déduire les propriétés de la plus grande de ces galaxies déchiquetées. Les astronomes étudient le groupe local - la Voie lactée, Andromède et leurs compagnons - depuis si longtemps. C'était choquant de réaliser que la Voie lactée avait un grand frère et nous ne l'avons jamais su. »
Cette étude aidera non seulement les astronomes à comprendre comment les galaxies comme la Voie lactée et Andromède se sont développées grâce aux fusions, mais elle pourrait également éclairer un mystère de longue date - c'est ainsi que la galaxie satellite d'Andromède (M32) s'est formée. Selon leur étude, D’Souza et Bell pensent que M32 est le centre survivant de M32p, ce qui est resté après que ses bras en spirale ont été enlevés.
"M32 est un bizarre", a déclaré Bell. «Bien qu'elle ressemble à un exemple compact d'une vieille galaxie elliptique, elle a en fait beaucoup de jeunes étoiles. C'est l'une des galaxies les plus compactes de l'univers. Il n'y a pas une autre galaxie comme ça. " Selon D’Souza et Bell, cette étude pourrait également modifier la compréhension traditionnelle de l’évolution des galaxies. En astronomie, la sagesse conventionnelle dit que de grandes interactions détruiraient les galaxies à disques et formeraient des galaxies elliptiques.
Mais si Andromède a effectivement survécu à un impact avec une galaxie massive, cela indiquerait que ce n'est pas le cas. Le moment de la fusion peut également expliquer les résultats de recherches récentes qui ont indiqué qu'il y a deux milliards d'années, le disque de la galaxie d'Andromède s'est épaissi, conduisant à un éclatement de la formation d'étoiles. Comme Bell l'a expliqué:
«La galaxie d'Andromède, avec une explosion spectaculaire de formation d'étoiles, aurait été si différente il y a 2 milliards d'années. Quand j'étais à l'école doctorale, on m'a dit que comprendre comment la galaxie d'Andromède et sa galaxie satellite M32 se formeraient permettrait de percer les mystères de la formation des galaxies. »
En fin de compte, cette méthode pourrait également être utilisée pour étudier d'autres galaxies et déterminer quelles étaient les fusions les plus massives qu'elles ont subies. Cela pourrait permettre aux scientifiques de mieux comprendre le processus complexe qui stimule la croissance des galaxies et comment les fusions affectent les galaxies. Cette connaissance sera certainement utile pour déterminer ce qui arrivera à notre galaxie lorsqu'elle fusionnera avec Andromède dans quelques milliards d'années.
