La lente digestion de la galaxie du Triangle par Andromède
Par Benje le dimanche, septembre 6 2009, 17:28 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS / INSU
Une équipe internationale de chercheurs dont certains appartiennent à des équipes associées à l'INSU-CNRS vient d'observer la galaxie Andromède et sa compagne, la galaxie du Triangle. Utilisant le téléscope Canada-France-Hawaii, ils ont détecté la présence d'un grand halo d'étoiles autour d'Andromède. Ce halo de matière aurait été arraché de la galaxie du Triangle lors de son passage à proximité d'Andromède, il y a quelques milliards d'années. Cette observation conforte le scénario de croissance des galaxies par cannibalisme d'autres galaxies et démontre que la taille réelle de certaines galaxies est beaucoup plus grande que les disques observés. Ce résultat est paru dans la revue Nature du 3 septembre 2009.
Le scénario actuel d'évolution des galaxies propose que celles-ci
deviennent de plus en plus massives par absorption de plus petites
galaxies. Ce cannibalisme galactique, constituant le modèle de
croissance hiérarchique, provoque des effets gravitationnels (effets de
marée) lors des passages successifs des petites galaxies près des
galaxies plus massives avant une absorption finale. Des étoiles et du gaz sont arrachés et dispersés sur de grandes étendues autour de la galaxie centrale et des galaxies satellites, formant d'immenses halos d'étoiles. Observer ces concentrations permet de mieux
comprendre ce scénario de croissance hiérarchique des galaxies, mais
les galaxies étant des objets très éloignés de nous il est très
difficile d'observer ces halos d'étoiles et de gaz.
La galaxie Andromède, M31, est la galaxie spirale la plus proche de
nous et possède une galaxie compagne, la galaxie du Triangle, M33. Ces
deux galaxies étant en interaction, une équipe internationale comprenant des chercheurs appartenant à des unités associées INSU-CNRS (Observatoire astronomique de Strasbourg -INSU-CNRS, Université de Strasbourg 1- et Galaxies, Étoiles, Physique, Instrumentation -GEPI, INSU-CNRS, Observatoire de Paris, Université de Paris 7-) a mis en place un programme d'étude, le "Pan-Andromeda Archeological Survey"
(PAndAS) pour détecter la présence de halos d'étoiles éjectées lors de
l'interaction entre M31 et M33. Ils ont utilisé le télescope de 3,6 m
de diamètre Canada-France-Hawaii (INSU-CNRS, Conseil National de la Recherche du Canada, Université d'Hawaii) équipé de la caméra MegaCam sur le Mauna Kea à Hawaii. Ces observations ont commencé en août 2008 et se termineront en janvier 2011.
Les observations mettent en évidence la présence de nombreuses étoiles
dessinant des structures lumineuses extrêmement étendues autour
d'Andromède. Ces étoiles n'ont pu être formées par Andromède mais sont
la conséquence des effets de marée arrachant gaz et étoiles de la
galaxie du Triangle et d'autres galaxies naines lors de leur passages
près d'Andromède. De plus, les déformations observées des disques de
gaz dans M31 et M33 sont probablement produites par le passage de M33
près de M31.
Les chercheurs ont utilisé un modèle de simulation numérique pour
reproduire la rencontre entre M31 et M33. La galaxie du Triangle, M33,
est passée à proximité d'Andromède, il y a quelques milliards d'années
à une distance minimale de 40 kpc (40 kiloparsecs = 132 000 années-lumière).
Les effets de marée ont déformé M33 lui arrachant gaz et étoiles, ces
débris étant attirés par M31 tandis que les disques d'Andromède et de
M33 sont déformés par le passage du compagnon. Ce scénario reproduit
parfaitement ce qui vient d'être observé autour d'Andromède par le
programme PAndAS (programme soutenu en partie par le projet POMMME -Pixel Observations of M31 and M33 with MEgacam- de l’ANR).
Cette observation permet ainsi de mieux comprendre le scénario de croissance hiérarchique des galaxies, et en particulier le nombre de galaxies naines autour de galaxies massives. Ces nouvelles
observations montrent en effet, et pour la première fois, que le nombre
observé de galaxies naines autour de galaxies massives est très proche
des prédictions théoriques.