La Voie lactée, cette vaste galaxie spirale qui abrite notre planète Terre et tout le système solaire, a évolué pour atteindre ses dimensions actuelles, en partie grâce à l’absorption de galaxies plus petites. De nouvelles données récoltées par le télescope spatial Hubble de la NASA fournissent des preuves convaincantes d’une fusion entre une galaxie naine et la jeune Voie lactée, lors de ses premières étapes d’évolution. Cette découverte permet d’approfondir nos connaissances sur l’histoire de notre galaxie en la reculant de 1,8 milliard d’années par rapport aux recherches antérieures.
Les résultats de cette étude ont été publiés lundi dans la revue Nature Astronomy.
Aujourd’hui, la Voie lactée est une galaxie regroupant des centaines de milliards d’étoiles. Toutefois, elle n’a pas toujours eu une telle ampleur : son développement a été nourri par la formation de nouvelles étoiles à partir de ses nuages de gaz ainsi que par des fusions avec d’autres galaxies, englobant étoiles, gaz et matière noire.
Le dernier grand événement de fusion dans l’histoire de la Voie lactée a été avec la galaxie naine du Sagittaire, débutant il y a plus de 6 milliards d’années et se poursuivant encore aujourd’hui. Les chercheurs ont découvert qu’il y a environ 10 milliards d’années, la Voie lactée avait absorbé une autre galaxie naine, appelée Gaia-Enceladus, ce qui a eu un impact significatif sur la structure de son disque stellaire. D’autres fusions plus petites se sont également produites entre ces deux galaxies.
Cependant, l’histoire de la Voie lactée ne s’arrête pas là. Les observations et modélisations laissent supposer qu’un grand événement de fusion a précédé ces deux fusions majeures, mais les détails de cette ancienne rencontre restaient flous. Désormais, le télescope Hubble a mis en évidence des preuves irréfutables d’une fusion survenue il y a environ 11,8 milliards d’années, soit seulement 2 milliards d’années après le Big Bang.
Des études astronomiques de grande envergure et des données précises obtenues par des missions spatiales, telles que Gaia de l’Agence spatiale européenne, jouent un rôle crucial dans la reconstitution de l’histoire de notre galaxie. Plus nous tentons de scruter le passé, plus il devient délicat de comprendre ce qui s’est réellement produit. À ses débuts, la Voie lactée était plus petite et se comparait davantage aux galaxies avec lesquelles elle interagissait, tout en étant plus chaotique, laissant supposer que les preuves de ces fusions ont pu se perdre au fil des milliards d’années.
C’est dans ce passé mystérieux que le télescope Hubble a plongé. Les chercheurs ont utilisé cet instrument pour analyser certains amas globulaires de la Voie lactée, qui sont d’immenses et sphériques groupes d’étoiles, contenant entre des dizaines de milliers et plusieurs millions d’étoiles. Ces amas renferment certaines des étoiles les plus anciennes de notre galaxie et peuvent servir de véritables sites archéologiques, conservant des étoiles d’autres galaxies absorbées par la Voie lactée.
Grâce à la résolution et à la profondeur des images fournies par Hubble, les scientifiques ont pu mesurer l’âge et le contenu en métaux de ces amas avec une précision sans précédent. Combiné avec des mesures recueillies par Gaia, cela a permis d’identifier une population d’amas globulaires distincts, issus de la galaxie LKH, révélant ainsi des informations sur son absorption par la Voie lactée et sa masse à l’époque.
La recherche s’est concentrée sur 39 amas globulaires situés dans la partie interne de notre galaxie, à environ 20 000 années-lumière, où des traces des premières fusions sont susceptibles d’être préservées. Les chercheurs espéraient y trouver des amas formés au sein de la Voie lactée jeune, ainsi que d’autres provenant de la galaxie naine Gaia-Enceladus, survenue il y a 10 milliards d’années.
En utilisant les observations précises d’Hubble pour établir l’âge de chaque amas et sa métalllicité — quantité d’éléments plus lourds que l’hélium —, les chercheurs ont mis en évidence l’existence d’une troisième population d’amas globulaires dans les régions internes de notre galaxie. Ces amas se sont révélés plus anciens que ceux restés après la fusion de Gaia-Enceladus, mais plus jeunes que ceux formés durant les tout débuts de la Voie lactée. Ainsi, ces amas résultent d’une fusion distincte survenue encore plus tôt, impliquant l’assimilation par la Voie lactée d’une galaxie naine pesant environ 500 millions de fois la masse du Soleil, représentant une part significative de la masse de notre galaxie à cette époque. Cette galaxie naine a été baptisée Low-energy Kraken-Heracles (LKH), en hommage à trois études antérieures soutenant l’idée d’une fusion lors des débuts de notre galaxie.
Cette grande fusion survenue à un stade précoce de la formation de la Voie lactée a des implications profondes pour l’évolution de notre galaxie.
Des études précédentes suggéraient que les premières étapes de l’évolution de notre galaxie étaient surtout marquées par les étoiles nées exclusivement dans celle-ci. Toutefois, cette recherche montre désormais qu’il est essentiel de prendre en compte les étoiles issues de galaxies externes.
Les chercheurs projettent de poursuivre leur exploration pour percer les mystères de l’histoire de la Voie lactée, en se penchant sur ses amas globulaires et en cherchant à caractériser toutes les grandes fusions qu’elle a traversées au cours de son histoire cosmique.
Avec Hubble, des observations d’amas globulaires, encore jamais étudiés, offriront de nouvelles perspectives sur les événements de fusion survenus il y a longtemps dans l’histoire de la Voie lactée.
Points à retenir
- Le télescope Hubble a permis de découvrir des fusions antérieures à celles jusqu’ici documentées.
- Une nouvelle population d’amas globulaires révèle des détails sur les premières interactions galactiques.
- Les résultats montrent l’importance d’inclure les étoiles venant d’autres galaxies pour comprendre l’évolution de la Voie lactée.
- Les recherches se poursuivent pour éclairer l’histoire complexe de notre galaxie.
- Ces découvertes enrichissent notre compréhension des dynamiques galactiques au fil du temps.
En tant que passionné d’astronomie, je suis fasciné par la façon dont chaque découverte nous rapproche un peu plus des origines de notre univers. La Voie lactée, ce berceau d’innombrables étoiles et systèmes solaires, semble, à chaque étude, nous dévoiler des histoires ignares de notre passé galactique. Ces événements résonnent chez moi, m’incitant à réfléchir non seulement à notre place dans l’univers, mais également aux mystères encore non résolus qui continuent de se cacher dans l’immensité du cosmos.
