Une Galaxie Qui Ne Se Comporte Pas Normalement
Le Petit Nuage de Magellan a dérouté les astronomes pendant des décennies. Cette galaxie naine irrégulière, visible à l'œil nu de l'Hémisphère Sud comme une tache faible près de la Voie Lactée, se comporte bizarrement. La plupart des galaxies - des spirales géantes aux petits nains - ont des étoiles qui orbitent autour de leur centre galactique selon des modèles relativement prévisibles. Le Petit Nuage de Magellan ne le fait pas. Ses étoiles se déplacent selon des trajectoires chaotiques et apparemment aléatoires qui ont défié l'explication pendant des générations de chercheurs.
Compliquant le mystère, le Petit Nuage de Magellan a une forme irrégulière et déformée plutôt que la structure symétrique que la plupart des modèles gravitationnels prédisent pour les galaxies naines isolées. Il possède également une longue queue de marée de gaz s'étendant à travers l'espace, et montre des signes clairs de perturbation à plusieurs échelles. Quelque chose s'est passé avec cette galaxie - mais la nature et la cause de cet événement sont restées insaisissables.
Désormais, une équipe d'astronomes dirigée par l'étudiant diplômé Himansch Rathore de l'University of Arizona a identifié l'explication : le Petit Nuage de Magellan s'est écrasé directement contre sa voisine, le Grand Nuage de Magellan, dans le passé lointain.
Reconstituer la Collision
La recherche a utilisé les données de l'observatoire spatial Gaia, qui mesure les positions et les mouvements des étoiles dans notre voisinage galactique avec une précision sans précédent. En combinant les mesures de mouvement propre de Gaia - les petits décalages apparents des étoiles à travers le ciel au fur et à mesure qu'elles se déplacent dans l'espace - avec les données de vitesse radiale, l'équipe a pu reconstituer les vitesses tridimensionnelles des étoiles sur l'ensemble du Petit Nuage de Magellan.
Ce qu'ils ont trouvé n'était pas la rotation organisée attendue d'une galaxie dynamiquement stable. Au lieu de cela, les mouvements stellaires du Petit Nuage de Magellan ont montré les signatures d'une population qui avait été violemment perturbée et lancée sur des trajectoires complètement différentes. Le modèle était cohérent avec un passage direct à travers le disque dense d'étoiles et de gaz du Grand Nuage de Magellan.
Lorsque deux galaxies entrent en collision, les interactions gravitationnelles entre leurs étoiles et leurs nuages de gaz peuvent complètement perturber la structure orbitale qui existait avant la rencontre. Les étoiles qui orbitaient de manière prévisible peuvent être lancées sur de nouvelles trajectoires, capturées par la gravité de l'autre galaxie, ou entièrement éjectées. Plus la collision est proche et directe, plus la perturbation est complète. La cinématique stellaire du Petit Nuage de Magellan suggère qu'il a connu une collision extrêmement directe plutôt qu'une rencontre tangentielle.
L'Histoire Violente du Système de Magellan
Le Grand et le Petit Nuage de Magellan sont des galaxies satellites de la Voie Lactée, gravitationnellement liées à notre galaxie et l'une à l'autre. On a longtemps pensé qu'il s'agissait de compagnes qui orbitaient autour de la Voie Lactée depuis des milliards d'années dans une configuration relativement stable. Des travaux plus récents ont révisé ce tableau : les Nuages de Magellan sont probablement des arrivées récentes dans la sphère d'influence gravitationnelle de la Voie Lactée, ayant été aspirés de plus loin dans le Groupe Local.
Cette compréhension révisée modifie la façon dont les astronomes interprètent l'apparence et la dynamique actuelles des Nuages. La collision SMC-LMC que l'équipe de Rathore a reconstituée semble s'être produite alors que les deux galaxies étaient déjà sur leur trajectoire de chute vers la Voie Lactée, ce qui signifie que le Petit Nuage de Magellan a été frappé par le Grand tandis que tous deux étaient déjà dans un état dynamique perturbé.
Le Courant de Magellan
L'une des manifestations les plus visibles de cette histoire violente est le Courant de Magellan - un vaste ruban d'hydrogène neutre s'étendant sur près de la moitié du ciel, traînant derrière les Nuages de Magellan. Le Courant est connu depuis les années 1970, mais son origine est contestée. Certains modèles l'attribuent principalement à l'érosion de marée par la Voie Lactée ; d'autres invoquent l'érosion par pression dynamique alors que les Nuages se déplacent à travers la couronne gazeuse chaude de la Voie Lactée.
Le scénario de collision ajoute un autre mécanisme : la collision directe SMC-LMC aurait pu éjecter d'énormes quantités de gaz du Petit Nuage de Magellan, contribuant à la masse du Courant. Ceci est cohérent avec les observations montrant que le Courant contient du gaz avec des abondances chimiques correspondant au Petit Nuage de Magellan plutôt qu'au Grand, suggérant le Petit comme source de gaz primaire.
Implications pour la Science des Galaxies Naines
Au-delà de la résolution des mystères spécifiques du Petit Nuage de Magellan, cette recherche a des implications pour la façon dont les astronomes comprennent l'évolution des galaxies naines en général. La Voie Lactée possède plusieurs dizaines de galaxies satellites connues, et beaucoup montrent des irrégularités - des formes déformées, une cinématique stellaire inattendue, des preuves de perturbation de marée - qui ont été diversement attribuées aux marées de la Voie Lactée, à la rétroaction de la formation stellaire interne, et aux propriétés de la matière sombre.
Le résultat du Petit Nuage de Magellan démontre que les collisions directes entre galaxies satellites sont un facteur sous-estimé de perturbation morphologique. Si le Petit Nuage de Magellan, l'une des galaxies naines les plus largement étudiées du ciel, portait une signature de collision qui a pris des décennies à expliquer correctement, d'autres galaxies satellites peuvent cacher des histoires de collision similaires non reconnues façonnant leur apparence actuelle.
Cet article est basé sur un reportage de Universe Today. Lisez l'article original.
Originally published on universetoday.com
