ARCHIVÉ - Des astronomes du CNRC photographient un acte de cannibalisme galactique

Le 13 octobre 2009 — Ottawa (Ontario)

Des galaxies cannibales, voilà un sujet vendeur, particulièrement en cette Année mondiale de l'astronomie. Alors, quand la revue Nature a dévoilé en septembre dernier que la galaxie spirale géante Andromède (M31) était en train de dévorer sa voisine la plus proche, la galaxie du Triangle (M33), tant les revues scientifiques que les magazines grand public se sont rapidement jetés sur cette histoire.

Les pièces à conviction : des photos spectaculaires montrant une mince traînée d'étoiles s'étirant entre Andromède et le Triangle comme un immense filament de caramel galactique.

« Le niveau d'intérêt que suscite cette découverte nous fait certainement plaisir » admet Alan McConnachie, chercheur à l'Institut Herzberg d'astrophysique du CNRC (IHA-CNRC) à Victoria. M. McConnachie est responsable du programme multinational Pan-Andromeda Archaeological Survey (PandAS), dans le cadre duquel ont été photographiés les signes visibles d'une ancienne collision titanesque entre les deux galaxies. Selon le chercheur, il s'agit de « preuves fossiles » qui indiquent que l'attraction gravitationnelle d'Andromède a commencé à aspirer les petites étoiles et les gaz interstellaires de la galaxie voisine, celle du Triangle, il y a environ 100 millions d'années.

La galaxie du Triangle s'est ensuite arrachée à l'influence d'Andromède, mais les deux galaxies connaîtront une autre collision d'ici trois à cinq milliards d'années. Il semble inévitable qu'Andromède finisse par « avaler » le Triangle et qu'elle continue de grossir, pour éventuellement entrer en collision et fusionner avec une autre galaxie voisine de taille similaire, notre propre Voie lactée, créant ainsi une « super galaxie ».

Au cours des deux derniers étés, l'équipe de PandAS a photographié la région d'Andromède en utilisant une caméra astronomique très puissante, la MegaPrime/MegaCam. Les travaux ont été effectués à l'aide du Télescope Canada-France-Hawaii (TCFH), situé sur le Mauna Kea, à Hawaii. Ce télescope est exploité conjointement par le CNRC, le Centre national de la recherche scientifique de France et l'Université de Hawaii.

Les images obtenues par l'équipe de PandAS offrent aux astronomes une vue unique sur les galaxies, de même que de nouvelles clés pour étudier les origines des galaxies et des étoiles qui les aideront à mieux comprendre comment l'Univers a pris naissance. Le « cannibalisme astronomique » d'Andromède a été mis au jour après l'analyse des images obtenues en 2008, durant la première année d'observation. M. McConnachie tient à rappeler que cette étude s'appuie également sur les travaux d'autres astronomes, notamment ceux de plusieurs astronomes de l'IHA-CNRC qui collaborent avec le TCFH depuis des années. Les observations de l'étude PandAS appuient la théorie cosmologique actuelle voulant que les galaxies se forment et grandissent à la suite de collisions avec les galaxies voisines plus petites qu'elles ont ensuite « avalées ». Les astronomes en détenaient déjà des preuves, mais celle-ci s'avère beaucoup plus riche.

L'équipe du PandAS a choisi d'étudier les galaxies d'Andromède et du Triangle parce qu'elles sont les plus proches de la Terre - à une distance d'environ 2,5 millions d'années-lumière - et aussi les plus grosses galaxies visibles dans l'hémisphère Nord. Offrant des lignes de vue plus claires que celles de la Voie lactée, où notre Terre est profondément enfouie, ces galaxies donnent une bonne idée de la façon dont les étoiles et les galaxies prennent naissance.

« En étudiant ces deux galaxies en détail, nous pouvons découvrir comment la galaxie d'Andromède s'est formée, explique McConnachie. Cela nous donne une perspective vraiment unique sur la physique fondamentale sous-tendant la formation des galaxies et sur le rôle connexe de la matière noire. Cela nous permet aussi de savoir quelles galaxies se sont formées en premier. »

Personne n'a jamais pu observer la matière noire, mais les astronomes se basent sur les effets gravitationnels qu'elle exerce sur la matière visible pour avancer l'hypothèse qu'elle existe bel et bien. Selon cette théorie, la matière noire pourrait constituer la plus grande partie de la masse de l'Univers. Elle influerait sur des phénomènes comme la vitesse de rotation et l'orbite des galaxies, ainsi que la chaleur du gaz interstellaire présent dans les galaxies et les amas galactiques.

 Lorsqu'Andromède et la Voie lactée finiront par fusionner, les êtres humains sur Terre - s'il en reste encore - pourront admirer des ciels nocturnes enflammés, mais ne verront guère de collisions d'étoiles comme telles. Les galaxies sont composées en majeure partie d'immenses étendues de matière noire et de gaz interstellaire. Toutefois, les forces colossales libérées par les deux galaxies donneront vraisemblablement naissance à de nouvelles étoiles.

 « Nous classons les types d'étoiles présentes dans ces structures avec un degré de détail de plus en plus poussé, poursuit McConnachie. Lorsque nous voyons qu'il existe une structure et une forme, et que nous savons comment les étoiles se déplacent, nous pouvons déterminer où ces étoiles se trouvaient à l'origine. Nous remontons alors le cours des choses pour déterminer quand toutes ces structures ont commencé à se former. »

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