Andromède et la Voie lactée sont-elles déjà en contact en vue d'une future collision ? Les experts affirment que oui !

De nombreuses personnes savent qu'Andromède et la Voie lactée entreront en collision dans un avenir lointain et ne savent souvent même pas comment elles l'ont appris. C'est parce qu'il s'agit d'un sujet si largement débattu et discuté, tant dans le domaine scientifique que dans les médias, qu'il s'agit d'une vérité que nous acceptons. Les discussions sur ce qui arrivera au Soleil et sur le moment où la collision se produira sont monnaie courante sur les différents canaux et réseaux sociaux.

Une autre question que beaucoup de gens finissent par poser est la raison pour laquelle ces deux galaxies se rapprochent alors que l'on entend dire que les galaxies devraient s'éloigner de nous. La réponse simple est qu'à des échelles plus petites, comme celle du Groupe Local, la gravité est encore dominante. En revanche, à des échelles plus extrêmes, comme les galaxies dans des amas lointains, l'effet de l'énergie noire devient dominant, ce qui fait que les galaxies s'éloignent de plus en plus rapidement de nous.

De nouvelles observations de l'environnement circumgalactique de la Voie lactée suggèrent qu'il s'y passe peut-être quelque chose. Les chercheurs dont les travaux ont été analysés et publiés dans Nature Astronomy soutiennent que la région circumgalactique de la Voie lactée interagit déjà avec la même région d'Andromède. Si les observations sont confirmées, cela pourrait indiquer que les deux galaxies interagissent déjà en ce moment même.

Collision entre la Voie lactée et Andromède

Dans environ 4,5 milliards d'années, les galaxies de la Voie lactée et d'Andromède devraient entrer en collision. Ce phénomène est attendu car les observations montrent qu'Andromède s'approche de la Voie lactée à une vitesse relative de 110 kilomètres par seconde. La distance entre les deux galaxies est d'environ 2,5 millions d'années-lumière et l'angle d'approche d'Andromède rend une collision extrêmement probable.

Au cours du processus de collision, les disques des deux galaxies fusionneront. L'interaction gravitationnelle au cours de la collision redistribuera la matière des deux galaxies, y compris les étoiles, le gaz, la poussière et les objets compacts présents. Certains de ces objets seront éjectés tandis que d'autres seront projetés au centre des galaxies. Le résultat final est une galaxie elliptique connue sous le nom de Milkomeda.

Environnement circumgalactique

Autour des galaxies, il existe une région de gaz ionisé qui englobe toute la galaxie et s'étend sur des milliers, voire des millions d'années-lumière. Cette région est connue sous le nom de milieu circumgalactique (CGM) et constitue un environnement où la matière expulsée de la galaxie est déposée par les vents galactiques. Le milieu finit par servir de réservoir où cette matière peut retourner dans la galaxie.

Comme le CGM est assez diffus et qu'il émet peu de rayonnement, il est difficile d'en étudier la structure en détail. Une possibilité est de profiter des moments où des quasars ou d'autres noyaux actifs de galaxies illuminent le CGM pour capturer des informations à son sujet. Lorsque la lumière émise par ces objets traverse le CGM, elle peut être absorbée et des raies d'absorption apparaissent dans les spectres obtenus.

Qu'est-ce qui définit la fin de la galaxie ?

Les lignes d'absorption indiquent la présence d'atomes dans une région donnée où la lumière a été captée et réémise. Un groupe d'astronomes américains et australiens a profité de la lumière émise par les quasars pour étudier le CGM d'une petite galaxie spirale appelée IRAS 08339+6517. Dans les images, ils ont trouvé de l'hydrogène comme prévu, mais d'autres éléments ont attiré leur attention.

Dans des régions très éloignées de la galaxie, l'équipe a trouvé de l'hydrogène ionisé et des éléments plus lourds tels que l'oxygène. L'ionisation d'un élément nécessite une source de chaleur, ce que les étoiles offrent, mais la région où l'hydrogène a été trouvé est très éloignée. Cela indiquerait que le CGM pourrait interagir avec d'autres galaxies par le biais de chocs ou d'émissions provenant de ces galaxies. Ce qui jette un doute sur la définition de la fin de la galaxie.

Jouant avant l'heure attendue

La découverte de la galaxie IRAS 08339+6517 montre que le CGM peut être beaucoup plus étendu qu'on ne le pensait. Ainsi, il est possible que le CGM d'une galaxie en cours de collision touche le sol avant les autres structures. Cela peut même être envisagé pour notre processus de collision, où la Voie lactée et Andromède se rapprochent de plus en plus.

Si la CGM d'une galaxie est plus longue qu'on ne le pensait, on peut généraliser à la Voie lactée et à Andromède. Cette généralisation pourrait indiquer que les CGM des deux galaxies se touchent déjà à l'heure actuelle. Cependant, des observations plus détaillées sont encore nécessaires pour confirmer la taille de la CGM et pour savoir si l'interaction entre les deux galaxies a déjà eu lieu.

Qu'adviendra-t-il du système solaire ?

L'une des plus grandes questions que l'on se pose à propos de la collision entre Andromède et la Voie lactée est la suivante : qu'arrivera-t-il au système solaire ? La réponse simple est que notre Soleil ne sera pas affecté. La réponse plus compliquée est qu'en raison des distances entre les étoiles, une collision directe entre deux étoiles est extrêmement rare et qu'il y en aura très peu qui connaîtront une telle fin. Le système solaire survivra probablement à la collision sans trop de dommages.

Cependant, l'interaction gravitationnelle entre les deux galaxies redistribuera la position des étoiles. Le Soleil est actuellement situé dans une région extérieure de la Voie lactée et, lors de la collision, il pourrait être projeté plus loin ou rapproché du centre de la galaxie résultante. Il est également possible que le Soleil soit éjecté lors de la collision, comme le seront probablement de nombreuses étoiles.

Référence de l'article :

Nielsen et al 2024 An emission map of the disk–circumgalactic medium transition in starburst IRAS 08339+6517 Nature Astronomy