La Voie lactée aurait pu changer d'orientation après une ancienne collision galactique

La Voie lactée pourrait avoir changé d'orientation après une ancienne collision avec une autre galaxie. C'est la possibilité qui émerge de simulations réalisées avec des superordinateurs par des chercheurs de l'Université de Durham, au Royaume-Uni, dont les résultats ont été présentés lors de la conférence nationale d'astronomie de la Royal Astronomical Society, à Birmingham.

Le travail a analysé des galaxies similaires à la nôtre pour tenter d'expliquer une caractéristique observée dans la Voie lactée : la rotation très lente de son halo stellaire. Ce halo entoure le disque spiral où se trouvent la majorité des étoiles de la galaxie et est composé, en grande partie, d'étoiles qui se sont formées dans des galaxies plus petites qui ont ensuite été absorbées par des fusions galactiques.

Les observations de la mission Gaia, de l'Agence spatiale européenne (ESA), avaient montré que le halo stellaire de la Voie lactée tourne à très faible vitesse. Pour comprendre ce comportement, les chercheurs ont étudié l'évolution de 25 galaxies similaires en utilisant le jeu de simulations cosmologiques Auriga.

L'analyse a suivi l'évolution de ces galaxies pendant des milliards d'années. Les chercheurs ont découvert que les galaxies avec des halos stellaires de rotation plus lente avaient subi une fusion frontale importante avec une autre galaxie.

Au cours de ce processus, leurs disques ont changé d'orientation au fil de l'évolution. À partir de cette relation, l'équipe a suggéré que quelque chose de similaire avait pu se produire avec la Voie lactée.

"Nous savons déjà que la Voie lactée a subi une collision frontale massive avec une galaxie connue sous le nom de Saucisse ou Gaia-Encélade. Pour cette raison, nous pensons que le disque de la Voie lactée s'est probablement inversé dans le passé", a expliqué l'astronome Kirill Batrakov.

Gaia-Encélade était une galaxie naine massive qui a percuté la Voie lactée primitive il y a entre 10 000 et 11 000 millions d'années. Elle a ensuite été absorbée par notre galaxie dans le cadre d'une fusion qui, selon l'étude, a été l'événement le plus important de l'histoire précoce de la Voie lactée.

Cette collision a transformé la structure galactique et a laissé des milliards d'étoiles en orbite sur des trajectoires très allongées. Ce motif de mouvement a été nommé "Saucisse" en raison de sa forme caractéristique.

La nouvelle étude relie cet épisode à l'orientation du disque galactique et à la rotation lente du halo stellaire. Selon les simulations, une fusion frontale de grande ampleur peut altérer l'évolution ultérieure d'une galaxie et modifier la position de son disque.

Le travail de Batrakov indique également que la rotation du halo stellaire de la Voie lactée est liée à la rotation de son halo de matière noire.

Cette relation suggère que les deux composants auraient évolué ensemble pendant la croissance de la galaxie. Le halo stellaire, formé par des étoiles capturées de galaxies plus petites, et le halo de matière noire feraient partie d'une même histoire d'accumulation et de fusions.

L'hypothèse vise à reconstruire comment la Voie lactée a pris forme au fil de milliards d'années. Les simulations ne montrent pas une observation directe du passé galactique, mais permettent de comparer l'évolution de galaxies similaires et d'évaluer quels processus ont pu expliquer la structure actuelle.

La plupart des étoiles de la Voie lactée se trouvent dans son disque spiral plat. Cependant, le halo stellaire qui l'entoure conserve des traces de anciennes fusions et absorptions de galaxies mineures.

C'est pourquoi étudier son mouvement permet d'obtenir des informations sur des événements survenus aux premières étapes de la galaxie. Dans ce cas, la rotation lente du halo et la possible inversion du disque apparaissent associées à l'ancienne collision avec Gaia-Encélade.

Le résultat des simulations ajoute un nouvel indice sur la formation de la Voie lactée. Selon les chercheurs, la galaxie que nous habitons aujourd'hui a pu changer son orientation à la suite de l'un des chocs les plus importants de son histoire.

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