L’objet le plus éloigné de l’espace visible à l’œil nu. L’objet galactique le plus proche de nous. Une immense galaxie qui, dans quelques milliards d’années, entrera en collision avec la Voie lactée et l’engloutira. La galaxie d’Andromède M31 est la première galaxie extérieure découverte dans l’Univers, et la plus étudiée.
Table des matières
Principales caractéristiques d’Andromède
La galaxie spirale d’Andromède, anciennement connue sous le nom de nébuleuse d’Andromède ou M31 (numéro 31 dans le célèbre catalogue de Messier), est la plus célèbre des «îles stellaires». Outre l’attention universelle que suscite un autre objet cosmique «le plus proche, le plus grand et le plus froid», M31 se distingue également par sa valeur scientifique. En effet, il existe peu de galaxies dans lesquelles il est possible de voir des millions d’étoiles individuelles, même à l’aide de puissants télescopes. Et il y en a encore moins qui s’approchent de nous à une vitesse d’environ 110 kilomètres par seconde, comme c’est le cas d’Andromède.
La galaxie d’Andromède. Image WISE
En outre, jusqu’à présent, l’image de notre maison, la Voie lactée, était «dessinée» à partir d’Andromède. Notre galaxie, bien que plus petite en taille, n’est pas beaucoup plus légère, et M31 était perçue comme un «miroir» de la Voie lactée. Avec le développement de l’astronomie, lorsque les scientifiques ont commencé à voir et à comprendre davantage, le mythe s’est dissipé. Il s’est avéré que la Voie lactée et Andromède appartiennent à des sous-classes différentes de galaxies spirales, et que la configuration de leurs bras est différente. Elles ont néanmoins de nombreux points communs, comme la «passion» d’absorber leurs galaxies satellites naines. Leur structure interne est également similaire.
Mais commençons par le commencement. Afin de mieux imaginer l’image de la voisine d’Andromède, examinons ses principaux détails — et pour ne pas nous perdre, comparons-les avec les paramètres de notre propre galaxie.
Classe de galaxie
La galaxie d’Andromède est une galaxie typique de la classe Sb de Hubble. Cela signifie qu’elle ressemble à une spirale dont les lignes de manchon sont uniformément réparties autour du bulbe sphérique — la partie centrale lumineuse de la galaxie, remplie de vieilles étoiles brillantes. La Voie lactée, en revanche, est aujourd’hui considérée comme une galaxie de classe SBbc, c’est-à-dire une galaxie spirale avec une jonction. La différence entre notre «île stellaire» et M31 réside dans la jonction : cette partie se détache des bords du bulbe et le relie aux bras.
Vous pouvez vous rendre compte par vous-même de ce que les scientifiques observent. L’image ci-dessous est composée d’environ 600 millions de pixels. Il s’agit de l’image la plus grande et la plus détaillée de M31, couvrant l’ensemble de la galaxie. La résolution de l’image est de 48327x12185px et sa taille de 717,2 Mb. Il est préférable de la visualiser en mode plein écran !
Ce qui est vrai, c’est qu’il existe des preuves qu’Andromède pourrait également posséder une jonction. Cette preuve a été apportée par le programme d’observation spatiale dans l’infrarouge 2MASS (2 Micron All-Sky Survey). Il a montré que le bulbe de la galaxie d’Andromède, caché par des nuages de gaz et de poussières à l’exception du rayonnement infrarouge, a une forme carrée, ce qui est suffisant pour être considéré comme une galaxie de classe SB.
Mais même sans la jonction, la nébuleuse d’Andromède diffère de la Voie lactée. Les bras de sa spirale sont plus éloignés les uns des autres que ceux de notre galaxie. Bien que leurs lignes soient rarement parfaitement lisses, certains bras de la galaxie MZ1 sont fortement déformés. Il s’agit de «trous d’épingle» provenant d’une galaxie plus petite qui a traversé le disque d’Andromède. De tels événements ne sont pas rares pour notre voisine : il y a 10 milliards d’années, elle s’est formée à partir de plusieurs proto-galaxies et, au cours de son existence, elle a absorbé au moins trois de ses compagnes.
Taille des galaxies
Dans notre article sur la diversité des galaxies dans l’Univers, nous avons mentionné que plusieurs facteurs déterminent la taille d’une «île stellaire» particulière. La poussière de gaz et les disques stellaires de deux galaxies peuvent avoir des échelles et des concentrations différentes — il convient donc de prendre en compte non seulement la taille linéaire, mais aussi le nombre total d’étoiles. Un facteur tout aussi important dans le destin d’une galaxie est sa masse. La galaxie de la nébuleuse d’Andromède surpasse la nôtre pour ces trois paramètres, mais le degré de sa supériorité varie.
Comparez : Voie lactée, galaxie d’Andromède et distance qui les sépare
- La caractéristique la plus visible et indéniable est l’étendue du disque de la galaxie. Dans M31, il s’étend sur 110 000 années-lumière à partir du centre. C’est environ 4 fois plus que la Voie lactée, qui n’a qu’un modeste rayon de 26 000 années-lumière. Bien qu’il existe des «îles d’étoiles» des centaines de fois plus grandes qu’Andromède, cette dernière reste la plus grande du groupe local de galaxies.
- Un autre facteur est le nombre d’étoiles. Dans la galaxie d’Andromède, qui est lointaine et bien visible, elles sont plus faciles à compter que dans la Voie lactée : le nombre approximatif atteint 1 000 milliards d’étoiles, ce qui équivaut à 10 12 luminaires. Il ne s’agit là que d’une estimation minimale : Andromède fait un demi-tour par rapport à la Terre, certaines étoiles de la Voie lactée couvrent ses parties, et même dans les images les plus détaillées de taille moyenne, les luminaires occupent 1 à 2 pixels. Notre galaxie n’est pas tant en retard que par sa taille : le nombre d’étoiles dans la Voie lactée est aujourd’hui estimé à 400 milliards.
- La situation concernant la masse d’Andromède est similaire. Étant donné que plus de 95 % de la matière d’une galaxie est de la matière noire, on suppose que son pourcentage est à peu près le même — la masse de la galaxie devrait donc être en corrélation avec la masse des étoiles et du gaz visibles. La galaxie d’Andromède englobe 1,5 trillion de masses solaires — ce nombre, traduit en mesures ordinaires, correspond à 2900000000000000000000000000000000000000000 kilogrammes ! Mais la Voie lactée n’est pas inférieure à sa voisine : sa masse se situe entre 0,8 et 1,5 trillion de masses solaires.
La galaxie d’Andromède dans l’ultraviolet. Image combinée.
En l’état actuel de la science, les chiffres exacts restent inconnus. Le fait est que les masses des planètes, des étoiles et des astéroïdes peuvent être déterminées plus ou moins précisément en observant leur rotation les unes par rapport aux autres, puis en utilisant les lois de la gravitation. Andromède possède des satellites sur lesquels des calculs pourraient être effectués, mais il faut des milliers d’années pour déterminer leur orbite. La galaxie n’a pas encore été observée aussi longtemps. Les astrophysiciens n’ont donc que des hypothèses à formuler.
Le mouvement de la galaxie et de ses satellites
Tout dans l’univers est interconnecté et en mouvement — il ne s’agit pas d’une maxime philosophique, mais d’une conclusion banale tirée des principes connus de la gravité. La galaxie d’Andromède n’est pas non plus immobile. Les différentes parties de la galaxie se déplacent à des vitesses différentes. Près du noyau, les étoiles et le gaz tournent à une vitesse de 225 kilomètres par seconde, et à une distance de 7 000 années-lumière, à une vitesse de 50 kilomètres par seconde. Les objets sont accélérés par la concentration de masse dans le noyau — des étoiles lourdes et un trou noir supermassif, le cœur traditionnel de la galaxie.
La première image de la galaxie d’Andromède. Le satellite M110 est visible dans la partie supérieure, M32 est à droite.
La galaxie d’Andromède entraîne également d’autres «îles d’étoiles», à savoir 14 galaxies satellites naines. Les plus grandes d’entre elles — M32 et M110 — sont facilement visibles dans le télescope, grâce auquel elles ont été découvertes au XVIIIe siècle. Les scientifiques soupçonnent également que c’est M32 qui a percé l'»arc» dans le disque d’Andromède. Même Andromède en absorbe régulièrement — certains amas globulaires de luminaires dans le halo de l'»île stellaire», qui sont séparés du disque stellaire général, sont les restes des noyaux des galaxies absorbées.
Collision avec notre galaxie
En tant que membre le plus important du Groupe local de galaxies, Andromède interagit avec d’autres galaxies d’une manière ou d’une autre. Pour le meilleur ou pour le pire, sa trajectoire croise notre Voie lactée et, dans 3 à 4 milliards d’années, elle fusionnera avec notre galaxie. Bien qu’il soit difficile de prédire le mouvement d’objets aussi gigantesques, des recherches récentes suggèrent qu’une collision est inévitable.
Comment cela se produit-il ? Lorsque les galaxies seront suffisamment éloignées, leurs noyaux commenceront à tourner l’un autour de l’autre à une vitesse phénoménale. Au cours de cette «danse», les disques d’étoiles seront dispersés par la force des interactions gravitationnelles — ils voleront en éclats comme des éclaboussures d’eau. Les noyaux tourneront de plus en plus vite jusqu’à ce qu’ils fusionnent en un nouveau bulbe massif. La nouvelle galaxie sera lenticulaire : toutes les étoiles ne reviendront pas après la fusion tumultueuse de la Voie lactée et d’Andromède, et les bras seront effacés.
Documents sur le sujet
Que réserve l’avenir à notre Soleil et à notre Terre ? Ils devraient rester indemnes : les risques de collision entre les étoiles de deux galaxies sont très faibles. Prenons un exemple illustratif. Si le Soleil est réduit à la taille d’une balle de ping-pong, la Voie lactée a un diamètre de 30 millions de kilomètres. Et même si les étoiles des deux galaxies sont composées, la distance entre chaque boule de lumière est de plus de 3 kilomètres. Les «boules» ont-elles de bonnes chances d’entrer en collision, sachant que les vraies étoiles, comme les noyaux des galaxies, se repoussent au premier contact et ne se heurtent pas directement l’une l’autre ?
Il y a donc près de 50 % de chances que notre soleil devienne un voyageur intergalactique : au cours de la fusion, il se détachera de la Voie lactée et s’envolera dans les abysses de l’univers. Les planètes ne seront pas affectées et ne changeront pas d’orbite. Cependant, c’est pour la Terre que le danger le plus grand se présentera à ce moment-là : le Soleil approchera du stade de la géante rouge, le stade d’évolution qui précède la mort.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023