Un avenir tumultueux pour la Voie lactée


Dans un milliard d’années, s’il reste des êtres vivants sur terre, ils seront témoins d’un spectacle grandiose lors de la collision du Grand Nuage de Magellan. Il semble qu’en principe la Terre, s’en sortira bien, mais dans 4 milliards d’années, ce sera la catastrophe avec Andromède.
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Un avenir tumultueux pour la Voie lactée

 

On voit le ciel étoilé et un observatoire au sol.

La Voie lactée est bien visible au centre de cette image prise à l’observatoire de La Silla, au Chili. À droite, on voit le Grand Nuage de Magellan et en bas à droite, le Petit Nuage de Magellan. Photo: ESO/Z. Bardon

On sait que notre galaxie, la Voie lactée, se trouve actuellement dans la trajectoire de notre voisine, la galaxie d’Andromède, avec laquelle nous entrerons en collision dans plus de 4 milliards d’années. Or, une autre voisine pourrait la précéder et bouleverser le ciel étoilé de nos descendants beaucoup plus tôt que prévu, soit d’ici un milliard d’années.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

Vue de la Terre, la Voie lactée ressemble à une longue bande blanche, lumineuse et diffuse. Depuis que l’humanité existe, elle est là, paisible et inchangée. Or, cette situation n’est que le calme avant la tempête.

Les galaxies entrent fréquemment en collision les unes avec les autres. Notre Voie lactée n’est pas différente et percutera sa voisine Andromède dans environ 4 milliards d’années. Des chercheurs ont toutefois découvert qu’une autre menace bouleversera notre galaxie bien avant ce terrible impact.

De nouvelles données, obtenues par des chercheurs de l’Université de Durham(Nouvelle fenêtre), en Angleterre, montrent que le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine en périphérie de la Voie lactée, changera de trajectoire et nous percutera de plein fouet dans un peu plus d’un milliard d’années.

La Voie lactée passera à travers cette collision sans trop de séquelles, mais les bouleversements subis entraîneront des changements profonds, qui modifieront considérablement la vue que nous avons du ciel étoilé.

Une voisine imprévisible

Situé à 160 000 années-lumière de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan est la troisième galaxie la plus proche de nous, après les galaxies naines du Sagittaire et du Grand Chien.

On dit qu’il s’agit d’une galaxie naine, car elle ne comporte qu’une trentaine de milliards d’étoiles, un nombre beaucoup moins élevé que les centaines de milliards qui sont contenues dans les galaxies classiques.

Or, malgré ce nombre, des observations récentes ont montré que le Grand Nuage de Magellan serait une galaxie plus massive que ce qui avait été précédemment estimé, un changement que les chercheurs expliquent par le fait qu’elle possède une masse importante de matière noire.

Cette masse additionnelle augmente l’effet de la gravité entre elle et la Voie lactée. Selon les calculs des chercheurs, bien que le Grand Nuage de Magellan s’éloigne en ce moment de notre galaxie, cette force va ralentir notre voisine pendant des centaines de millions d’années, jusqu’à ce qu’elle lui fasse faire demi-tour, la plaçant ainsi directement dans une trajectoire de fusion avec la Voie lactée, un milliard d’années plus tard.

Un spectacle éblouissant

Bien que de tels impacts aient le potentiel de transformer radicalement les galaxies impliquées, ces événements sont loin d’être destructeurs.

Ces collisions font croître les galaxies qui en découlent grâce à un apport de nouvelles étoiles. L’agitation et les forces gravitationnelles qui secouent la région échauffent aussi des nuages de gaz qui s’effondrent alors sur eux-mêmes pour créer des pouponnières d’étoiles.

Selon les astrophysiciens, s’il reste quelqu’un sur Terre à cette époque, cette personne pourra alors assister à un spectacle stupéfiant!

Alors que notre galaxie absorbera sa voisine, une grande quantité de gaz affluera directement vers le trou noir supermassif Sagittarius A, qui se cache au centre de la Voie lactée. Cet apport de matière lui fera prendre une taille huit fois plus grande que ce qu’il a actuellement, en plus de générer un disque de matière surchauffée tournoyant vers le trou noir. Cette phase d’activité, nommée quasar, est l’un des phénomènes les plus lumineux de l’Univers.

Il n’y a généralement aucune collision entre les étoiles dans ces scénarios, car malgré leur nombre considérable, la distance qui les sépare les unes des autres est démesurée.

Toutefois, le « brassage » subi par les étoiles de la galaxie en éjectera plusieurs dans le vide intergalactique. Selon les chercheurs, il existe une très mince probabilité que le Soleil soit parmi les malchanceuses. Il s’agit toutefois d’un risque minime, et nos « descendants » auront davantage la chance d’admirer, chaque nuit, un spectacle lumineux sans précédent.

La collision avec Andromède, une galaxie d’une taille semblable à la nôtre, quelques milliards d’années plus tard, ne sera toutefois pas aussi clémente.

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La structure de l’Univers observée?


Est-ce que le hasard peut avoir joué quelque chose dans l’Univers ? En tout cas, pour les galaxies, il semble que non ! Les galaxies seraient même réunies entre elles par une sorte de gaz …
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La structure de l’Univers observée?

 

Les simulations informatiques de la structure de l'Univers laissent à penser que les amas galactiques sont reliés entre eux par des sortes de filaments

Les simulations informatiques de la structure de l’Univers laissent à penser que les amas galactiques sont reliés entre eux par des sortes de filaments. Photo :  S. Cantalupo

Des astrophysiciens américains affirment avoir obtenu la toute première « image de synthèse » du réseau de filaments qui relient les amas de galaxies entre elles et qui forment en quelque sorte la structure de l’Univers.

Pour y arriver, Sebastiano Cantalupo et ses collègues de l’Université de Santa Cruz ont eu recours à l’effet de « flash » créé par un gigantesque quasar, l’un des objets les plus lumineux de l’Univers.

Contexte

  • Selon le modèle standard qui explique la formation de l’Univers, les galaxies ne seraient pas réparties au hasard.
  • Elles formeraient un réseau de matière, un genre de « toile cosmique » avec des amas de galaxies très denses et d’autres zones presque vides.
  • À ce jour, les simulations informatiques de la structure de l’Univers à grande échelle laissaient à penser que ces amas sont reliés entre eux par des sortes de filaments galactiques composés de gaz diffus.
  • Jamais pourtant les scientifiques n’étaient parvenus à visualiser ces filaments ni à les reproduire à l’aide d’images de synthèse.

L’équipe californienne affirme maintenant avoir détecté un petit bout de ce réseau intergalactique grâce à l’intense lumière dégagée par le quasar UM287.

« Ce quasar illumine des gaz diffus sur une échelle qui dépasse largement tout ce qu’on a vu jusqu’alors, et nous donne la première image du gaz qui s’étend entre différentes galaxies. C’est un aperçu formidable sur la structure générale de notre Univers. »— Xavier Prochaska

Ainsi, l’énergie dégagée par ce quasar est si grande qu’elle rend fluorescent l’hydrogène contenu dans ces filaments, un peu comme un puissant flash d’un appareil photo qui illuminerait un nuage de vapeur autrement invisible.

Cette image montre le quasar UM287 (au centre) et la nébuleuse qui l'entoure.Cette image montre le quasar UM287 (au centre) et la nébuleuse qui l’entoure. Photo :  S. Cantalupo, UCS

Ce projecteur éclairant le fin fond de l’espace a permis aux astronomes de détecter une gigantesque nébuleuse de gaz d’environ 2 millions d’années-lumière de diamètre.

C’est de loin la plus importante nébuleuse observée à ce jour, souligne M. Cantalupo, qui estime que cet objet tout à fait exceptionnel s’étend bien au-delà de l’environnement du quasar.

« Nous avons étudié d’autres quasars de cette façon sans avoir détecté ce gaz. La lumière du quasar est comme le rayon d’une torche, et en l’occurrence nous avons eu la chance que la torche soit braquée sur la nébuleuse et fasse briller le gaz d’un bout du filament galactique. » — Sebastiano Cantalupo

Selon M. Cantalupo, une partie de ce gaz va être absorbée par des galaxies, mais la majorité va rester diffuse et ne formera jamais d’étoile.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature.

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