Sciences

La collision de deux galaxies donne naissance à une galaxie à anneau

Sur l'un des premiers clichés saisissant ce phénomène, on observe une boucle fascinante ponctuée de trous noirs qui nous permet de mieux comprendre les collisions de galaxies semblables à la nôtre.Wednesday, September 12, 2018

De Nick Lunn
Cette image composite obtenue grâce aux télescopes spatiaux Hubble et Chandra montre la galaxie à anneau AM 0644-741, ou anneau Lindsay-Shapley.

À environ 300 millions d'années-lumière de la Terre, aux confins de la constellation du Poisson volant, deux galaxies spirales ont tourbillonné l'une autour de l'autre, laissant dans leur sillage un anneau scintillant de trous noirs et d'étoiles à neutrons.

Cette collision cosmique a engendré la création d'une galaxie à anneau, baptisée AM 0644-741, laquelle a été immortalisée et est désormais expliquée dans une étude récente publiée dans l'Astrophysical Journal.

Lorsque deux galaxies s'entrechoquent, il n'y a, en réalité, presque aucune collision. Les étoiles ainsi que d'autres objets cosmiques imposants sont tellement dispersés qu'ils se télescopent rarement lors d'une fusion de ce type. Néanmoins, les effets gravitationnels peuvent bousculer et réorganiser les galaxies de manière notable.

« J'ai été fascinée dès que j'ai observé des images optiques de galaxies à anneau. Elles sont tellement prodigieuses, vous vous demandez comment la nature est capable de créer des formes aussi fascinantes », écrit dans un e-mail Antonella Fruscione, co-auteure de l'étude et astrophysicienne auprès du Chandra X-ray Center.

Dans le cas présent, une galaxie plus petite, potentiellement celle située en bas à gauche de l'image, a totalement traversé AM 0644-741, générant ainsi une perturbation gravitationnelle sous la forme d'une onde de densité de charge qui s'est diffusée depuis le centre de la galaxie, comme des vagues produites par un caillou jeté dans un étang.

« Ces ondes déplacent une partie de l'orbite des étoiles vers les régions extérieures et, pour faire simple, compressent le gaz au sein de la galaxie cible et de ses environs. Le gaz plus dense ainsi produit atteint un stade où il forme de nouvelles étoiles », explique dans un e-mail Anna Wolter, astronome auprès de l'Observatoire astronomique de Brera, ou INAF, en Italie.

Les étoiles existantes ainsi déplacées, de même que leurs sœurs tout juste nées, se sont étendues jusqu'à former la structure circulaire de la nouvelle galaxie à anneau, également baptisée anneau Lindsay-Shapley du nom d'Eric Lindsay et de Harlow Shapley, les deux astronomes à l'origine de sa découverte en 1960.

L'animation ci-dessus présente l'anneau vu aux rayons X de l'Observatoire de rayons X Chandra et sous la lumière optique du télescope spatial Hubble. Les points brillants violets qui encerclent la galaxie sont des sources de rayons X ultra lumineuses, des systèmes binaires qui, selon les astronomes, seraient alimentés par des trous noirs intermédiaires ou des étoiles à neutrons. Des images de ce type peuvent apporter de précieuses informations sur la future collision entre la Voie Lactée et notre voisine, la galaxie d'Andromède, prévue dans environ quatre milliards d'années.

« Le fait de rassembler le plus grand nombre d'informations possible nous apportera des réponses à ces questions, ainsi que sur la façon dont les étoiles naissent, vivent et meurent », ajoute Anna Wolter.

Outre leur aspect scientifique, ces images sont sources d'émerveillement, y compris pour celles et ceux qui les étudient dans le but de gagner leur vie : « C'est ce genre d'images qui m'a donné envie d'être astronome lorsque j'étais jeune et qui sont la raison de ma passion pour ce que je fais », raconte Antonella Fruscione. 

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