Une galaxie elliptique en rotation allongée. La galaxie ressemble à la forme d'un cigare, avec ses étoiles tournant autour du grand axe de la galaxie, semblable à une broche. l'image d'arrière-plan est un instantané d'une simulation réalisée par A. Tsatsi et ses collègues. Crédit :J. Chang, PMO / T. Müller, HdA
Les galaxies sont majestueuses, roues d'étoiles en rotation? Pas dans le cas des galaxies fusiformes étudiées par Athanasia Tsatsi (Max Planck Institute for Astronomy) et ses collègues. Grâce à l'enquête CALIFA, les astronomes ont découvert que ces galaxies élancées, qui tournent le long de leur axe le plus long, sont beaucoup plus fréquents qu'on ne le pensait auparavant. Les nouvelles données ont permis aux astronomes de créer un modèle de la formation probable de ces galaxies inhabituelles, à savoir d'un type particulier de fusion de deux galaxies spirales. Les résultats ont été publiés dans la revue Astronomie &Astrophysique .
Quand la plupart des gens pensent aux galaxies, ils pensent à de majestueuses galaxies spirales comme celle de notre galaxie d'origine, la Voie Lactée :des milliards d'étoiles, tournant dans un disque plat de la même manière qu'une roue tourne autour de son axe central. Mais il existe une autre sorte de galaxie, que l'on croyait très rares :les rotateurs dits allongés, chacun en forme de cigare, qui tourne le long de son grand axe, comme une broche.
Maintenant, un groupe d'astronomes dirigé par Athanasia Tsatsi de l'Institut Max Planck d'astronomie a achevé une étude approfondie de ces fuseaux cosmiques. En utilisant les données de l'enquête CALIFA, une étude systématique qui a examiné la structure de vitesse de plus de 600 galaxies, les astronomes ont découvert huit nouvelles galaxies tournantes allongées, doublant presque le nombre total connu de ces galaxies (de 12 à 20). Les fuseaux cosmiques sont considérablement moins rares que ne le pensaient les astronomes !
Compte tenu de la haute qualité de leurs données, les astronomes ont pu proposer une explication plausible de la naissance de ces fuseaux cosmiques. En général, les galaxies grandissent lorsqu'elles fusionnent avec d'autres galaxies. Plusieurs fusions avec des galaxies plus petites ont fait de notre propre Voie Lactée le disque majestueux qu'elle est aujourd'hui. Pour faire un fuseau cosmique, deux grandes galaxies à disques doivent entrer en collision à angle droit, comme le montre cette animation :
Alors que les galaxies commencent à interagir par attraction gravitationnelle, l'un d'eux forme une barre :une structure allongée proche du centre. Cette barre devient la forme en forme de cigare de la galaxie fusionnée, tandis que les étoiles en orbite de l'autre galaxie imprègnent la galaxie fusionnée de son sens global de rotation.
Les résultats sont une pièce intéressante du puzzle, expliquant un scénario de formation probable pour un inhabituel, mais pas tout ce type rare de galaxie. L'équipe de chercheurs de Tsatsi ayant fait bon usage de toutes les informations contenues dans les données CALIFA, la balle est à nouveau dans le camp des astronomes observateurs :les simulations de fusion font quelques prédictions supplémentaires pour les propriétés détaillées des rotateurs allongés. Ceux-ci ne peuvent pas être distingués avec les observations actuelles, mais pourrait être testé avec des instruments comme MUSE, le Multi Unit Spectral Explorer du Very Large Telescope de l'ESO, un télescope de 8 mètres à l'observatoire de Paranal au Chili.
Les résultats ici seront publiés dans la revue Astronomie &Astrophysique comme Tsatsi et al., « CALIFA révèle la rotation allongée dans les galaxies massives de type précoce :une origine de fusion de galaxies polaires ? »
