Une collision cosmique

Ken Tapping, le 21 novembre 2012

Dans le ciel, cette semaine…

  • Mars frôle l’horizon au sud-ouest après le crépuscule.
  • Jupiter apparaît vers 17 h et Vénus, aux environ de 5 h.
  • La Lune entrera dans son premier quartier le 20 novembre.

Grâce aux relevés précis du télescope spatial Hubble et d’autres instruments, plus un doute n’est permis. La Voie lactée, notre galaxie, entrera en collision avec la grande galaxie d’Andromède. Les deux ont à peu près la même taille. Chacune renferme des milliards d’étoiles et une colossale quantité de gaz et de poussières. On aura rarement vu collision cosmique d’une telle ampleur.

Pour l’instant, environ 2,5 millions d’années-lumière séparent les deux galaxies, qui voguent à la vitesse approximative de 300 km à la seconde. Leur gravitation respective les attire, si bien que cette vitesse ira s’accélérant à mesure qu’elles se rapprochent. La collision surviendra dans un peu moins de quatre milliards d’années. À ce moment, le Soleil sera devenu une géante rouge et aura rôti les descendants de l’être humain qui pourraient encore subsister sur la Terre, donc inutile de trop nous en faire.

La collision de deux galaxies à pareille vitesse engendre une vision apocalyptique difficile à imaginer. En réalité cependant, la situation est loin d’être aussi dramatique qu’on le croit. En effet, les galaxies sont presque entièrement constituées d’espace vide. Les étoiles sont si distantes que la probabilité d’en voir deux se heurter est minime. Les galaxies glisseront plus ou moins l’une dans l’autre. En revanche, les immenses, mais ténus nuages interstellaires de gaz et de poussières n’y échapperont pas. Leur collision aura pour principale conséquence de déstabiliser les nuages, ce qui augmentera la probabilité qu’ils s’effondrent sur eux-mêmes pour faire naître de nouvelles étoiles. La collision créera donc de nouveaux astres au lieu d’en détruire.

Un astronome observant le phénomène d’une autre galaxie verra les nôtres se fondre en une seule, énorme. Les deux spirales formeront une immense galaxie elliptique. On en possède les preuves. Pour commencer, nous observons des collisions galactiques à divers stades de leur progression; ensuite, les simulations sur ordinateur nous en montrent les résultats dramatiques.

En principe, les calculs sont simples. Nous nous bornons à utiliser les équations dérivées par Isaac Newton. S’il était encore de ce monde, ce dernier comprendrait sans peine ce qui se passe. Nous assistons simplement à deux corps qu’attire leur gravité mutuelle.

Le hic est que ces équations relativement simples doivent être appliquées à des milliards de corps. Pour vraiment voir ce qui se produit quand des galaxies entrent en collision, il faut calculer l’effet de la force gravitationnelle de milliards d’étoiles sur chacune d’elles, puis actualiser leur emplacement, leur vitesse et leur direction, et reprendre les calculs encore et encore. Des milliards de fois. Par chance, les super ordinateurs n’éprouvent aucune difficulté à le faire.

Au départ, on constate que la galaxie d’Andromède s’approche. Puis, après quatre milliards d’années environ, la force de gravité de la galaxie se rapprochant commence à déformer la Voie lactée. Au bout d’approximativement sept milliards d’années, les deux galaxies sont totalement en pièces. Les morceaux se recolleront toutefois, si bien que dans sept milliards d’années, la Voie lactée et la galaxie d’Andromède ne feront plus qu’une fantastique boule d’étoiles elliptique. Dommage que nous ne serons plus là pour assister au spectacle.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

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