Notre Voie Lactée n'est pas seule dans l'univers. Nous entourent de nombreuses galaxies satellites, participer à une grande danse continue. Mais comment se comportent ces galaxies voisines, comment interagissent-ils avec notre galaxie, et que leur réserve l'avenir ?

Découvrir, les scientifiques utilisent une vaste nouvelle mine de données de l'observatoire spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne (ESA). Ce télescope, lancé en 2013, a été occupé à cartographier plus d'un milliard d'étoiles à l'intérieur et à l'extérieur de notre galaxie, et son dernier lot de données vient d'être publié.

Le 3 décembre, la première partie du troisième lot de données de Gaia, appelée Gaia Early Data Release 3, a été mise à la disposition des scientifiques. Il a révélé de nouvelles données de position et de vitesse pour de nombreuses étoiles déjà dans sa base de données, dont une petite partie se trouvait dans ces galaxies satellites.

Grâce à ces nouvelles données, qui comprend des mesures plus précises pour des centaines de millions de ces étoiles, les scientifiques prévoient de sonder notre galaxie et ses environs avec des détails exquis. Et ce faisant, nous sommes sur le point d'en apprendre plus sur nos galaxies satellites que jamais auparavant.

La Voie lactée compte au moins 50 à 60 galaxies satellites, bien que le nombre exact soit inconnu, certains sont tout simplement trop faibles pour être vus. Les plus peuplés d'entre eux contiennent des milliards d'étoiles, comparé à des centaines de milliards dans notre propre galaxie, tandis que les moins peuplés n'en ont que des centaines. Ils vont dans des distances d'environ 26, 000 à un million d'années-lumière.

Avion

Bien qu'ils se présentent sous différentes formes et tailles, la plupart partagent un trait étrange. "Beaucoup de satellites se déplacent dans un avion, semblable à la façon dont les planètes se déplacent autour du soleil dans notre système solaire, " a déclaré le Dr Marius Cautun de l'Université de Leiden aux Pays-Bas. " C'est assez déroutant, parce que (sur la base des modèles théoriques actuels) nous nous attendrions à plus de mouvements aléatoires."

Le Dr Cautun et son équipe ont fait cette découverte dans le cadre d'un projet appelé DancingGalaxies. En utilisant les données sans précédent et vastes de Gaia, ils ont pu surveiller le mouvement des étoiles à l'intérieur de ces galaxies satellites, et ainsi suivre leurs mouvements globaux.

"La plupart des données de Gaia concernent les étoiles de la (Voie lactée), " dit le Dr Cautun. " Mais vous pouvez mesurer le mouvement des étoiles brillantes jusqu'à 100, 000 années-lumière, et peut-être même plus loin, une façon. Et nous pouvons faire la moyenne du mouvement de ces étoiles et obtenir le mouvement des galaxies satellites."

Cela a révélé le mouvement étrange de ces galaxies satellites et cela pourrait donner un aperçu de l'évolution de la Voie lactée. "Typiquement, les galaxies se développent en accrétant (rassemblant) de la matière de l'extérieur, " a déclaré le Dr Cautun. " Ce que nous pensons qui s'est passé dans le cas de notre propre Voie lactée est la question, au lieu d'être accrété sphériquement, s'est accrété dans un plan, y compris les galaxies satellites. Si c'est le cas, la Voie Lactée est un exemple extrême d'accrétion dans un avion." Cela pourrait rendre la Voie Lactée un peu inhabituelle, comme on pense que d'autres galaxies se sont accrétées de manière sphérique.

Matière noire

L'étude du mouvement de ces galaxies a également permis à des astronomes comme le Dr Cautun de sonder la matière noire, spécifiquement un halo de matière noire connu pour entourer notre galaxie. Le mouvement atypique de nos satellites a suggéré que, plutôt que d'être sphérique, le halo de matière noire est plutôt en forme de ballon de rugby et tordu.

"Ce qui est déroutant, c'est qu'à une certaine distance, peut-être 40, 000 à 100, 000 années-lumière du centre de notre propre galaxie, le halo subit un retournement soudain, " dit le Dr Cautun, une caractéristique qui, encore une fois, pourrait signifier que la Voie lactée est unique, car on pense que moins d'un pour cent des galaxies ont un tel retournement. "C'est comme des ballons de rugby les uns sur les autres, mais à un moment donné, le ballon de rugby est retourné à 90 degrés, une torsion dans le halo de matière noire. C'est une fonctionnalité étrange qui n'arrive que dans très, très peu de galaxies."

À l'avenir, il devrait être possible d'utiliser les données de Gaia pour sonder certaines de nos galaxies satellites les plus faibles de manière plus détaillée qu'auparavant. "Nous allons avoir des mesures plus précises pour le mouvement des satellites les plus faibles, " dit le Dr Cautun, avec au moins un facteur dix d'amélioration attendue sur le mouvement connu de telles galaxies. "Cela fera une grande différence."

Deux galaxies satellites en particulier intéressent vivement les astronomes, car ils sont en train d'interagir à la fois entre eux et avec notre Voie Lactée. Ceux-ci sont connus comme les petits et les grands nuages ​​de Magellan, ou SMC et LMC, situé à environ 200, 000 et 163, 000 années-lumière respectivement.

Le professeur Maria-Rosa Cioni de l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam en Allemagne est à la tête d'un projet appelé Interclouds qui utilise le LMC et le SMC, la première étant la plus grande de nos galaxies satellites, pour mieux comprendre le comportement des galaxies. « (Notre) idée est d'utiliser ces deux galaxies pour en savoir plus sur les interactions entre les galaxies, ", a-t-elle déclaré. Leur proximité avec la Terre en fait des candidats faciles à étudier, car même des étoiles individuelles peuvent être vues.

Passe

Pour les étudier, Le professeur Cioni et son équipe ont analysé les populations et les mouvements des étoiles dans chaque nuage. Actuellement, les deux nuages ​​s'éloignent de la Voie lactée à environ 320 kilomètres par seconde, avec ceci étant la fin d'un passage étroit qui a commencé récemment en termes astronomiques au cours des deux derniers milliards d'années. Une question majeure sans réponse, cependant, est de savoir s'il s'agissait de leur premier ou deuxième passage.

"Il semble qu'ils se déplacent trop vite pour être sur une orbite liée, donc nous pensons qu'ils viennent de faire le premier passage vers la Voie Lactée, " dit le professeur Cioni. " Mais il y a d'autres personnes qui pensent qu'elles en sont à leur deuxième passage, ce qui (ce qui signifierait) qu'ils sont déjà liés à la Voie lactée. »

Si le premier est vrai, il est possible que les nuages ​​de Magellan continuent de s'éloigner et qu'ils ne soient donc pas réellement des satellites. Pour le savoir, nous devrons savoir exactement comment leur masse se compare à la Voie lactée pour discerner s'il y a une attraction gravitationnelle suffisamment forte pour les ramener ou non, et les données de Gaia sont vitales pour arriver à cette mesure précise de leurs masses.

« Si la Voie Lactée n'est pas très massive, alors la force gravitationnelle que ressentiraient les Nuages ​​de Magellan n'est pas très forte, " a déclaré le professeur Cioni. '(Mais) si la masse de la Voie lactée est significativement plus grande que la masse des Nuages ​​de Magellan, ils ralentiront énormément de sorte qu'ils resteront plus proches."

Le professeur Cioni espère également sonder les âges des Nuages ​​de Magellan, leurs compositions chimiques, et même leurs structures, ce qui n'est tout simplement pas possible sans des ensembles de données à grande échelle comme Gaia. "Gaia nous permet de le faire à un niveau qui n'était pas possible auparavant, " elle a dit.