Déformation de la Voie lactée associée à une collision avec une autre galaxie

Lorsque la plupart d'entre nous imaginent la forme de la Voie lactée, une galaxie contenant notre propre soleil et des centaines de milliards d'autres étoiles, nous pensons à une masse centrale entourée d'un disque plat d'étoiles qui tournent autour d'elle.

Cependant, les astronomes savent que la structure du disque n'est pas symétrique, mais déformée, plus comme les bords d'un chapeau, et que les bords déformés se déplacent constamment le long du bord extérieur de la galaxie.

«Si vous avez déjà vu des spectateurs organiser une vague dans un stade, c'est très similaire à ce concept», a déclaré Xinlong Cheng, de l'Université de Virginie. «Chaque spectateur se lève puis s'assoit au bon moment et dans le bon ordre pour créer une vague qui traverse le stade. C'est exactement ce que font les étoiles de notre galaxie. Seulement dans ce cas, puisque l'onde tourne autour du disque galactique, le disque galactique tourne également autour du centre galactique. En termes d'analogie avec les amateurs de sport, c'est comme si le stade lui-même tournait également. "

Ce qui a causé cette déformation était un sujet de controverse. Certains chercheurs pensent que ce phénomène est le résultat de l'instabilité de la galaxie elle-même, tandis que d'autres affirment qu'il s'agit du vestige d'une collision avec une autre galaxie dans un passé lointain.

Un article récent dans l'Astrophysical Journal pourrait enfin mettre fin à ce débat.

Les scientifiques ont utilisé les données de l'observatoire spatial Gaia, un satellite lancé en 2013 par l'Agence spatiale européenne pour mesurer les positions, les distances et les mouvements de milliards d'étoiles, et les informations d'APOGEE, un spectrographe infrarouge développé par UVA pour étudier la composition chimique et mouvement des étoiles. Les astronomes disposent désormais d'instruments pour observer le mouvement des étoiles dans la Voie lactée avec une précision sans précédent.

«En combinant les informations de l'instrument APOGEE avec les informations du satellite Gaia, nous commençons à comprendre comment les différents composants de la galaxie se déplacent», disent les chercheurs.

"Ces mouvements peuvent désormais être caractérisés avec une précision sans précédent, grâce à la fiabilité statistique du vaste catalogue d'étoiles qui a été exploré par le satellite Gaia", expliquent les astronomes. «Pendant ce temps, notre propre grande base de données de chimie stellaire, créée par APOGEE, nous donne une occasion unique de tirer des conclusions sur les âges stellaires. Cela nous permet d'étudier comment des étoiles d'âges différents sont impliquées dans la déformation et de déterminer quand elle a été créée. Le savoir nous donne alors une idée de la raison pour laquelle il a été créé. "

En utilisant ces données, les scientifiques ont développé un modèle qui caractérise les paramètres de la déformation galactique, le lieu de son début dans le disque externe, la vitesse de mouvement et la forme.

Le modèle les a aidés à déterminer que la courbure, qui n'affecte pas notre propre Soleil, mais traverse maintenant notre système solaire à une vitesse qui lui permet de tourner autour de la galaxie tous les 450 millions d'années, n'est pas le résultat de la masse interne du Milky. Chemin. En revanche, il s'agit d'une relique de l'attraction gravitationnelle du disque de la Voie lactée par le passage à proximité d'une galaxie compagne, peut-être une galaxie sphéroïdale naine du Sagittaire il y a environ 3 milliards d'années.

«Nous pouvons encore voir le disque de notre galaxie trembler en conséquence», disent les scientifiques.

Les données collectées par l'équipe à l'aide de nouveaux outils à la disposition des astronomes ne sont peut-être que le début d'une nouvelle vague de découvertes sur notre univers et comment il est né.

«Nous entrons dans une ère d'astronomie, en particulier d'astronomie galactique, dans laquelle nous mesurons le mouvement des étoiles avec un tel degré de précision que nous pouvons cartographier leurs trajectoires orbitales dans le passé et commencer à comprendre comment elles ont été affectées dans les temps anciens et comment d'autres galaxies s'approchant de la nôtre ont interagi avec les étoiles à leur naissance », disent les chercheurs. "Ce niveau de précision a ouvert une nouvelle porte pour comprendre le passé de notre galaxie."