La Voie Lactée: une rareté galactique expliquée

Publié par Adrien le 25/11/2023 à 08:00
Source: Nature Astronomy
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Dans un article récemment publié dans la prestigieuse revue Nature Astronomy, des chercheurs décrivent comment ils ont utilisé des simulations informatiques avancées pour explorer un mystère de notre cosmos: la rareté relative des galaxies spirales ((voir page de discussion)), comme la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois...), dans notre voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la...) cosmique immédiat. Cette étude révèle des aspects fascinants de la formation et de l'évolution des galaxies dans le Plan Supergalactique.


La Voie Lactée et ses bras spiraux.
Image: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)

La Voie Lactée se situe dans un amas de galaxies sur le Plan Supergalactique, un immense "superamas (En astronomie, un superamas est une association d'amas et de groupes de galaxies.)" large d'un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent...) d'années-lumière. Sur ce plan, les galaxies spirales sont étonnamment rares, tandis que les galaxies elliptiques lumineuses sont beaucoup plus communes. Carlos Frenk, professeur de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) à l'Université de Durham (L'université de Durham (en anglais : University of Durham) est une université...), et son équipe suggèrent que cette situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...) résulte d'une histoire violente de collisions galactiques fréquentes dans notre voisinage, qui ont transformé de nombreuses galaxies spirales en galaxies elliptiques, tout en épargnant curieusement notre propre galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec...).

Le superamas local est une formation en forme de crêpe comprenant plusieurs amas galactiques massifs, abritant des milliers de galaxies. Ces galaxies se répartissent en deux catégories: les galaxies elliptiques, remplies d'étoiles anciennes et ancrées par d'énormes trous noirs supermassifs, et les galaxies spirales, comme la nôtre, avec des trous noirs supermassifs plus petits en leur centre et de nombreuses jeunes étoiles se formant le long de leurs bras spiraux.

Depuis la découverte du plan dans les années 1950 par l'astronome français Gérard de Vaucouleurs, les scientifiques ont remarqué cette disparité intrigante: le plan regorge de galaxies elliptiques lumineuses, mais les galaxies spirales y sont nettement plus rares.

Pour étudier l'évolution de notre voisinage cosmique, les chercheurs ont utilisé une simulation sur superordinateur appelée Simulations Beyond the Local Universe (SIBELIUS). En remontant l'évolution des galaxies observées à leurs débuts avec le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a...) il y a 13,8 milliards d'années, ils ont construit un modèle qui reproduit de près l'évolution du plan.

La simulation a montré que les galaxies spirales dans les amas denses du Plan Supergalactique sont entrées en collision, brisant leurs bras et se transformant en galaxies elliptiques. Ce processus poussait également plus de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) vers le trou noir supermassif (En astrophysique, un trou noir supermassif est un trou noir dont la masse est d'environ un million...) de la galaxie frappée, augmentant la masse de ce dernier.

En revanche, les galaxies spirales situées en dehors du plan étaient généralement épargnées par ces collisions cosmiques, ce qui leur permettait de préserver leur structure. Cela ne signifie pas que des galaxies spirales comme la nôtre ne peuvent pas évoluer dans l'environnement chaotique du plan, mais cela signifie qu'elles ont évité ces dommages et sont ainsi peu communes.
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