La galaxie la plus proche de nous est M31, également connue sous le nom de galaxie d’Andromède, qui a montré pour la première fois de manière indubitable les signes du phénomène d’immigration galactique. Toutes les galaxies, au cours de leur évolution, grandissent en forgeant de nouvelles étoiles et en fusionnant entre elles.
Les astronomes cherchent à découvrir l’histoire de ces événements en observant les mouvements des étoiles individuelles et l’enveloppe de matière noire. Jusqu’à présent, cette approche n’a été possible que dans notre galaxie, la Voie lactée.
Suivi de 7 500 étoiles
Une équipe internationale a découvert de nouvelles preuves étonnantes d’un grand événement d’immigration galactique dans la Galaxie d’Andromède. Les nouveaux résultats ont été obtenus avec le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) du DOE sur le télescope de 4 mètres Nicholas U. Mayall à l’observatoire national de Kitt Peak. En mesurant les mouvements de près de 7500 étoiles, l’équipe a découvert des schémas révélateurs dans les positions et les mouvements des étoiles. Ces dernières ont commencé leur vie comme faisant partie d’une autre galaxie qui s’est fusionnée avec M31 il y a environ 2 milliards d’années. Bien que de tels schémas aient longtemps été prédits par la théorie, ils n’ont jamais été vus avec une telle clarté.
“Nos observations de la galaxie M31 montrent des signes d’immigration galactique dans des détails exquis”, a expliqué Arjun Dey, astronome principal auteur de l’article (réf) publié dans The Astrophysical Journal. “Bien que le ciel nocturne puisse sembler immuable, l’Univers est un lieu dynamique. Des galaxies comme M31 et notre Voie lactée sont construites à partir des éléments constitutifs de nombreuses galaxies plus petites au cours de l’histoire cosmique”.
“Nous ne l’avons jamais vu aussi clairement dans les mouvements des étoiles, ni avons-nous vu certaines des structures résultant de cette fusion”, a déclaré Sergey Koposov, astrophysicien à l’Université d’Edimbourg et coauteur de l’article. “Notre image émergente est que l’histoire de la galaxie d’Andromède est similaire à celle de notre galaxie, la Voie lactée. Les halos internes des deux galaxies sont dominés par un seul événement d’immigration”.
Le spectromètre Dark Energy Spectroscopic Instrument
Pour retracer l’histoire de la migration, l’équipe a utilisé un instrument particulier. DESI a été construit pour cartographier des dizaines de millions de galaxies et de quasars dans l’Univers proche afin de mesurer l’effet de l’énergie sombre sur l’expansion du cosmos. C’est le spectromètre multi-objets le plus puissant au monde et il est capable de mesurer les spectres de plus de 100 000 galaxies par nuit. Cependant, les capacités de niveau mondial de DESI peuvent également être utilisées plus près de chez nous et l’instrument a été essentiel pour l’enquête de l’équipe sur M31.
“Cette recherche n’aurait pas pu être menée dans une autre structure dans le monde. L’incroyable efficacité, productivité et champ de vision de DESI en font le meilleur système au monde pour enquêter sur les étoiles de la Galaxie d’Andromède”, a déclaré Dey. “En seulement quelques heures d’observation, DESI a été en mesure de dépasser plus d’une décennie de spectroscopie avec des télescopes beaucoup plus grands”.
“C’est incroyable de pouvoir regarder le ciel et lire des milliards d’années d’histoire d’une autre galaxie telle qu’elle est écrite dans les mouvements de ses étoiles : chaque étoile raconte une partie de l’histoire”, a conclu la co-auteure Joan R. Najita. “Nos observations initiales ont dépassé nos attentes les plus optimistes et maintenant nous espérons mener une enquête sur l’ensemble de l’halo de M31 avec DESI. Qui sait quelles nouvelles découvertes nous attendent”.