Cette image montre un aperçu de l'intégralité du Petit Nuage de Magellan et a été composée de deux images du Digitized Sky Survey 2, qui a numérisé des relevés photographiques du ciel nocturne. Crédit :Davide De Martin (ESA/Hubble)
Si vous vous trouvez dans l'hémisphère sud par une nuit claire, vous pouvez voir deux nuages lumineux décalés de la Voie Lactée.
Ces nuages d'étoiles sont des galaxies satellites de la Voie lactée, appelé le Petit Nuage de Magellan et le Grand Nuage de Magellan, ou SMC et LMC.
En utilisant les données nouvellement publiées d'un nouveau, puissant télescope spatial, Les astronomes de l'Université du Michigan ont découvert que la région du sud-est, ou "Aile, " du Petit Nuage de Magellan s'éloigne du corps principal de cette galaxie naine, fournissant la première preuve sans ambiguïté que les petits et grands nuages de Magellan sont récemment entrés en collision.
"C'est vraiment l'un de nos résultats passionnants, " a déclaré Sally Oey, professeur d'astronomie à l'UM, auteur principal de l'étude. "Vous pouvez en fait voir que l'Escadre est sa propre région distincte qui s'éloigne du reste du SMC."
Leurs résultats sont publiés dans The Lettres de revues astrophysiques .
Avec une équipe internationale, Oey et le chercheur de premier cycle Johnny Dorigo Jones examinaient le SMC à la recherche d'étoiles "en fuite", ou des étoiles qui ont été éjectées des amas au sein du SMC. Pour observer cette galaxie, ils utilisaient une récente publication de données de Gaia, un nouveau, télescope en orbite lancé par l'Agence spatiale européenne.
Gaia est conçu pour imager les étoiles encore et encore sur une période de plusieurs années afin de tracer leur mouvement en temps réel. De cette façon, les scientifiques peuvent mesurer comment les étoiles se déplacent dans le ciel.
"Nous avons regardé très massivement, jeunes stars chaudes - les plus chaudes, étoiles les plus lumineuses, qui sont assez rares, " dit Oey. " La beauté du Petit Nuage de Magellan et du Grand Nuage de Magellan est qu'ils sont leurs propres galaxies, nous regardons donc toutes les étoiles massives d'une seule galaxie."
Les flèches indiquent la vitesse relative et les directions de mouvement dans le plan du ciel pour les 315 étoiles ciblées dans le Petit Nuage de Magellan. Les couleurs rouge et bleu montrent la vitesse relative dans la ligne de mire, avec le rouge et le bleu correspondant au mouvement loin de, et vers, La terre, respectivement. À gauche de la ligne pointillée se trouve la région « Wing », montrant un mouvement en vrac loin du reste de la galaxie. Dans cette image, le nord est en haut et l'est à gauche. Crédit :Johnny Dorigo Jones
L'examen des étoiles dans une seule galaxie aide les astronomes de deux manières :il fournit un échantillon statistiquement complet d'étoiles dans une galaxie mère. Seconde, cela donne aux astronomes une distance uniforme de toutes les étoiles, qui les aide à mesurer leurs vitesses individuelles.
"C'est vraiment intéressant que Gaia ait obtenu les mouvements appropriés de ces étoiles. Ces mouvements contiennent tout ce que nous regardons, " Dorigo Jones a dit. " Par exemple, si on observe quelqu'un marcher dans la cabine d'un avion en vol, le mouvement que nous voyons contient celui de l'avion, ainsi que le mouvement beaucoup plus lent de la personne qui marche.
"Nous avons donc supprimé le mouvement global de l'ensemble du SMC afin d'en savoir plus sur les vitesses des étoiles individuelles. Nous nous intéressons à la vitesse des étoiles individuelles car nous essayons de comprendre les processus physiques se produisant dans le nuage."
Oey et Dorigo Jones étudient les étoiles en fuite pour déterminer comment elles ont été éjectées de ces amas. Dans un mécanisme, appelé le scénario de supernova binaire, une étoile dans un lien gravitationnel, paire binaire explose en supernova, éjecter l'autre étoile comme une fronde. Ce mécanisme produit des étoiles binaires émettant des rayons X.
Un autre mécanisme est qu'un amas d'étoiles gravitationnellement instable finit par éjecter une ou deux étoiles du groupe. C'est ce qu'on appelle le scénario d'éjection dynamique, qui produit des étoiles binaires normales. Les chercheurs ont trouvé un nombre important d'étoiles en fuite parmi les binaires à rayons X et les binaires normaux, indiquant que les deux mécanismes sont importants pour éjecter les étoiles des amas.
En regardant ces données, l'équipe a également observé que toutes les étoiles à l'intérieur de l'aile – cette partie sud-est du SMC – se déplacent dans une direction et une vitesse similaires. Cela démontre que le SMC et le LMC ont probablement eu une collision il y a quelques centaines de millions d'années.
Contributeur à l'étude Gurtina Besla, astronome à l'Université de l'Arizona, modélisé la collision du SMC et du LMC. Elle et son équipe ont prédit il y a quelques années qu'une collision directe entraînerait le déplacement de la région de l'aile SMC vers le LMC, alors que si les deux galaxies passaient simplement près l'une de l'autre, les étoiles Wing se déplaceraient dans une direction perpendiculaire. Au lieu, l'Escadre s'éloigne du SMC, vers le LMC, dit Oey, confirmant qu'une collision directe s'est produite.
"Nous voulons autant d'informations que possible sur ces étoiles pour mieux contraindre ces mécanismes d'éjection, " a déclaré Dorigo Jones. " Tout le monde aime s'émerveiller devant les images de galaxies et de nébuleuses qui sont incroyablement loin. Le SMC est si proche de nous, cependant, que nous pouvons voir sa beauté dans le ciel nocturne à l'œil nu. Ce fait, avec les données de Gaia, nous permettent d'analyser les mouvements complexes des étoiles au sein du SMC et même de déterminer les facteurs de son évolution."
