La collision entre notre Galaxie et la galaxie d'Andromède

Les collisions et fusions sont communes dans le monde des galaxies. Les astronomes, cependant, pendant un siècle, ont pensé qu'une collision entre notre Galaxie et la galaxie d'Andromède (ou M31, qui est située à 2,5 milliards d'années-lumière) était de l'ordre de la spéculation. Mais cela a changé: les astronomes ont rendu public en juin 2012 leur certitude que cette collision titanesque allait réellement se produire dans l'avenir. Cette certitude leur est venue d'une étude difficile qui a utilisé le télescope spatial Hubble. Le mouvement propre de la galaxie d'Andromède a été définitivement caractérisé sur une période de 5 à 7 ans. Les deux galaxies se déplacent actuellement à la rencontre l'une de l'autre à une vitesse de 400 000 km/h (250 000 miles/h). Soit une vitesse permettant d'atteindre la Lune en 1 heure. La Galaxie, jusqu'à nos jours, n'a connu que des collisions mineures. La masse de la Galaxie ne représente que la moitié de celle de la galaxie d'Andromède; la Galaxie, par contre, possède beaucoup plus de matière noire. La matière noire qui entoure les deux galaxies participera aussi à la collision et à la fusion

cliquez vers une vue qui illustre la collision à venir, vue de la Terre, entre la galaxie d'Andromède et notre Galaxie (en anglais; évolution de haut en bas et de gauche à droite: maintenant, dans 2 milliards d'années, dans 3,75 milliards d'années, dans 3,85 milliards d'années, dans 3,9 milliards d'années, dans 4 milliards d'années, dans 5,1 milliards d'années, dans 7 milliards d'années). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA; ESA; Z. Levay et R. van der Marel, STScI; T. Hallas, et A. Mellinger

La collision aura lieu d'ici 4 milliards d'années et les simulations par ordinateur montrent qu'il faudra 2 milliards d'années supplémentaires pour que les deux galaxies finissent par former une seule et unique galaxie elliptique, un scénario conforme à celui qui suit la plupart des fusions de galaxies. Cela constitue, selon les astronomes, le pire des scénarios possibles: M31 va rencontrer notre Galaxie de face et les étoiles des deux galaxies vont se retrouver projetées dans des orbites diverses. La Galaxie perdra ainsi sa forme de disque applati dans lequel la plupart des étoiles se déplacent sur des orbites circulaires. Les coeurs des deux galaxies finiront ensuite par fusionner et les étoiles, alors, se stabiliseront sur des orbites variées; c'est cela qui donnera une galaxie de forme elliptique. Notre Soleil, par ailleurs, pendant ce temps sera probablement devenu une géante rouge puis une nébuleuse planétaire et la Terre aura été détruite dans le processus. Le Soleil et le système solaire, au cours de la collision, devraient, d'une façon générale, rester intacts car la distance entre étoiles au sein des galaxies est telle qu'il n'y a pas collision entre elles au cours d'une fusion. Les étoiles, cependant, verront leurs orbites modifiées et finiront par s'installer sur des orbites entourant le coeur de la galaxie nouvelle, elliptique, qui finira par résulter de la fusion entre notre Galaxie et M31. Le système solaire, lui, aura vraisemblablement été propulsé sur une orbite en boucle, laquelle le portera, à intervalles, soit plus près qu'aujourd'hui du nouveau centre galactique soit plus loin. Pour compliquer un peu le scénario, la galaxie-compagnon, plus petite, de la galaxie d'Andromède, la galaxie du Triangle (M33), pourrait se joindre à la collision puis, plus tard, peut-être fusionner avec le couple Galaxie/M31, qu'on appelle la "galaxie Milkoméda". Il y a une petite probabilité que M33 entre en collision, en premier lieu, avec la Galaxie. Si la Galaxie possède le même halo que la galaxie d'Andromède, lequel s'étend jusqu'à mi-chemin de nous, les deux halos seraient ainsi déjà en train de commencer leur fusion. La galaxie du Triangle n'en est vraisemblablement qu'à sa première collision avec la galaxie d'Andromède car elle n'est pas en orbite autour d'elle. La galaxie d'Andromède entrerait en collision de façon oblique et non de face et les plus récentes mesures font état de ce que la collision n'aurait lieu que d'ici 4,5 milliards d'années (600 millions d'années plus tard que ce qu'on pensait). Avant la collision avec Andromède, la Galaxie, d'une façon générale, absorbera, d'ici 2,5 milliards d'années, le Grand Nuage de Magellan ce qui pourrait accroître la masse du trou noir supermassif et, subséquamment, transformerait la Galaxie en galaxie spirale non barrée

Pour ce qui est du ciel des nuits, celui-ci sera donc radicalement transformé. A partir de la vue actuelle -la Voie Lactée et la galaxie d'Andromède à 2,5 milliards d'années-lumière, les Terriens, d'ici 2 milliards d'années, verront d'abord la galaxie d'Andromède nettement plus grande. D'ici 3,75 milliards d'années, la galaxie d'Andromède remplira le champ et la Voie Lactée commencera de montrer des distortions dues à l'influence gravitationnelle de M31. Entre 3,85 et 3,9 milliards d'années dans le futur, un premier passage rapproché entre les deux galaxies emplira le ciel d'une formation très importante d'étoiles, ce qui apparaîtra sous la forme d'innombrables nébuleuses et de jeunes amas d'étoiles. D'ici 4 milliards d'années, les deux galaxies s'éloigneront légèrement -du fait de leur mouvement cinétique- et la galaxie d'Andromède comme la Galaxie seront alors gravitationnellement étirées et déformées. La gravité amènera une seconde -et dernière- collision entre les deux galaxies dans 5,1 milliards d'années. Dans le ciel de la nuit, les coeurs de la Galaxie et de M31 se verront sous la forme d'un couple de lobes brillants; la formation d'étoiles sera devenu moins importante car le gaz interstellaire et les poussières auront vu leur quantité décroître significativement du fait de la naissance des nouvelles étoiles engendrée par la première collision. Enfin, dans 7 milliards d'années, les galaxies auront fusionné et formeront une elliptique géante dont le coeur brillant dominera le ciel. La galaxie elliptique ne produira plus d'étoiles et il n'y aura plus de nébuleuses dans le ciel. La population d'étoiles vieillissantes ne sera plus concentrée au long d'un plan mais remplira, au contraire, un volume ellipsoïdal. Les vues précises correspondant aux différentes étapes de la collision et fusion vues du système solaire dépendront de quelle sera la nouvelle orbite du Soleil dans la nouvelle galaxie

Un nuage de gaz revient vers la Galaxie qu'il atteindra d'ici 30 millions d'années!
Ce qu'on appelle le "Nuage de Smith" (en anglais, le "Smith Cloud") a une trajectoire bien connue: il a vraisemblablement quitté les régions extérieurs du disque galactique -une zone située à 40000 années-lumière du centre de la Galaxie où il avait déjà participé à la formation d'étoiles- il y a 70 millions d'années et il a été découvert dans les années 1960 par Gail Smith, un doctorant en astronomie (il l'avait détecté via les ondes radio émises par l'hydrogène du nuage). Ce nuage en forme de comète, de 11000 années-lumière sur 2500 a été propulsé de la Galaxie et est demeuré intact mais les détails du processus ne sont pas connus pour l'instant (il se pourrait, par exemple, de l'interaction avec une région de matière noire). Le Nuage de Smith, à l'heure actuelle revient vers la Galaxie et on pense qu'il rencontrera celle-ci d'ici 30 millions d'années, déclenchant vraisemblablement une explosion spectaculaire de formation stellaire (possédant peut-être suffisamment de gas pour fabriquer 2 millions d'étoiles). On voit ainsi que la Galaxie est un lieu bouillonnnant, très actif d'oû du gaz peut être éjecté d'une partie du disque et revenir vers une autre

cliquez vers une vue qui illustre le mouvement du nuage de Smith par rapport à la Galaxie. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA, ESA