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Les origines exactes de la voie Lactée sont entourés de mystère. Mais les astronomes pensent que notre galaxie d’origine a commencé il y a plus de 13 milliards d’années et qu’elle était beaucoup plus petite que sa taille actuelle. Comment a-t-il tant grossi pour atteindre sa taille actuelle ? Pour cela, nous pouvons probablement remercier des éternités de cannibalisme galactique.
Des débuts masqués
Les astronomes ne savent pas exactement comment les premières galaxies se sont formées, car les premiers âges de l’univers sont incroyablement difficiles à observer. (Les observatoires comme le Télescope spatial James Webb sont conçus pour étudier exactement cette époque.) Cela dit, les scientifiques ont quelques indices.
L’univers moderne comprend des endroits de très haute densité, comme les galaxies, et des endroits de très faible densité, comme les vides entre les galaxies. Mais toutes les observations indiquent que l’univers primitif était très différent : il n’y avait pratiquement aucune différence de densité à travers l’univers, selon les Agence spatiale européenne (s’ouvre dans un nouvel onglet).
La Voie lactée a probablement commencé sa vie comme n’importe quelle autre galaxie – comme un minuscule amas de matière qui avait une densité légèrement supérieure à la moyenne cosmique. Cette touffe était constituée presque entièrement de matière noire, la forme de la matière qui n’interagit pas avec la lumière. Parce que ce petit amas avait un peu plus de densité que la moyenne, il avait une attraction gravitationnelle légèrement plus forte par rapport à son environnement. Cette plus grande attraction lui a permis d’attirer plus de matière noire dans le bloc, ce qui lui a donné encore plus de gravité, ce qui a attiré encore plus de matière noire, et ainsi de suite, selon « La Voie lactée : une autobiographie de notre galaxie (s’ouvre dans un nouvel onglet) » (Grand Central, 2022) par l’astrophysicienne Moiya McTier.
Mais le bébé Voie lactée n’était pas seul. Il était entouré de plusieurs amas voisins de matière noire. Finalement, ces premiers amas de matière noire sont devenus suffisamment gros pour attirer la matière normale, qui s’est accumulée dans des poches denses et a formé les premières étoiles. Ces amas subsistent aujourd’hui à l’intérieur et autour de la Voie lactée et sont connus sous le nom d’amas globulaires. Ils contiennent les étoiles les plus anciennes de la galaxie, dont certaines ont près de 13 milliards d’années, selon le Centre d’astrophysique Harvard Smithsonian (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Une jeunesse violente
Les amas initiaux de matière noire, ainsi que leurs collections d’étoiles, ont finalement fusionné pour former la proto-Voie lactée il y a environ 12 milliards d’années. Une fois cette fusion réalisée, la Voie lactée est apparue comme une entité distincte dans le cosmos, séparée de son environnement. Sa gravité massive a attiré de plus en plus de matière noire et de gaz, provoquant sa croissance rapide.
Au fur et à mesure de sa croissance, la majeure partie du gaz s’est accumulée dans le centre. Lorsque le gaz s’est effondré, il a formé un mince disque en rotation rapide. Ce disque a commencé à produire rapidement des étoiles. Après quelques milliards d’années, la Voie lactée a connu une période de formation rapide d’étoiles jamais dépassée dans la galaxie, selon le Encyclopédie d’astronomie et d’astrophysique du California Institute of Technology (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Mais les fusions n’étaient pas terminées. En utilisant les observations du satellite Gaia, les astronomes ont identifié plus d’une douzaine de collections d’étoiles dans la Voie lactée qui semblent un peu différentes de leurs voisines. Ces collections présentent des étoiles avec des âges, une composition d’éléments et des vitesses similaires.
Les astronomes pensent que ces amas représentent les restes de galaxies plus petites qui sont tombées dans la Voie lactée il y a des milliards d’années. La forte gravité de notre galaxie a déchiré ces intrus malchanceux, les cannibalisant et ne laissant que de petits restes derrière eux, selon EarthSky.org (s’ouvre dans un nouvel onglet).
La galaxie moderne
La Voie Lactée n’a pas abandonné ses voies cannibales : elle est en train de déchirer ses satellites les plus proches, le Grand et le Petit Nuages de Magellan. Fait intéressant, la Voie lactée n’a pas subi de fusion avec une galaxie de masse similaire au cours de ses 13 milliards d’années d’histoire. Ces fusions sont catastrophiques : la collision déclenche la formation rapide de tant d’étoiles qu’il ne reste plus assez de gaz pour former de nouvelles générations. Après une fusion majeure, les galaxies ont tendance à devenir « rouges et mortes », ce qui signifie qu’elles ne sont remplies que de petites étoiles rouges sombres.
Cependant, la Voie lactée est sur une trajectoire de collision avec son voisin majeur le plus proche, la galaxie d’Andromède, selon Nasa (s’ouvre dans un nouvel onglet). Dans environ 4 milliards d’années, les deux galaxies commenceront à entrer en collision et la Voie lactée telle que nous la connaissons aura disparu.
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