Nous savons que notre galaxie entrera en collision avec sa voisine Andromède. Mais quand ?

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Les dernières données de la mission spatiale Gaia permettent d'affiner la date et le lieu de la collision prévue entre la Voie Lactée et Andromède, sa voisine.

DE NADIA DRAKE

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La galaxie d'Andromède, également identifiée sous le numéro M31 dans le Catalogue de Messier, apparaît brillante dans une récente image prise par la Zwicky Transient Facility, en Californie.

PHOTOGRAPHIE DE ZTF/D. GOLDSTEIN ET R. HURT (CALTECH)

Notre galaxie, la Voie lactée, est destinée à entrer en collision avec sa plus grande voisine, la galaxie spirale Andromède. Ce cataclysme a été prédit par les physiciens, et les astronomes savent qu'un milliard d’années environ après le premier contact, les deux galaxies fusionneront pour former une galaxie elliptique beaucoup plus grande .

Mais de nouvelles mesures à l'intérieur d'Andromède, effectuées par les deux télescopes spatiaux de Gaia, le satellite de l'Agence spatiale européenne (ESA), permettent une révision des prévisions antérieures, nous aidant à déterminer quand et comment cette collision aura lieu.

Comme le rapportent les astronomes dans Astrophysical Journal, la date de la collision, prévue jusqu'alors dans 3,9 milliards d'années, a été repoussée d'environ 600 millions d'années. Et au lieu d’une collision frontale, les astronomes prédisent davantage un coup d’œil initial.

« La finalité n'est pas trop différente », explique Roeland van der Marel, auteur de l'étude, qui travaille au Space Telescope Science Institute. « Mais les voies orbitales exactes le sont. »

 

EST-CE UNE BONNE NOUVELLE ?

C'est inévitable. Andromède, qui se trouve actuellement à 2,5 millions d'années-lumière, se dirige vers la Voie Lactée à près de 250 000 kilomètres par heure.

Les astronomes le savent depuis que Vesto Slipher a pointé pour la première fois un télescope sur Andromède et a mesuré le mouvement de la galaxie en 1912 (il ne savait pas que c'était une galaxie à l'époque, on pensait alors qu'il s'agissait d'un nuage nébuleux de la Voie Lactée. Inutile de dire que cette hypothèse a été remise en cause par les calculs de Slipher).

Plus tard, les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble ont pu mesurer le mouvement latéral d’Andromède, ce qui a permis de déterminer si les galaxies étaient promises à une collision directe ou un léger frôlement. À partir de ces observations, van der Marel et son équipe prévoyaient une collision frontale dans environ 3,9 milliards d'années, une prévision qu'ils viennent de revoir à la hausse.

« C’est intéressant, même s’il s’agit, à certains égards, d’une modification assez mineure [du chiffre] établi précédemment », déclare Brant Robertson de l’Université de Californie.

 

EN QUOI GAIA EST-ELLE DIFFÉRENTE D'HUBBLE ?

Gaia a observé avec attention les 1 084 étoiles les plus brillantes d'Andromède et a mesuré leurs mouvements. Ensuite, van der Marel et son équipe ont calculé la moyenne de ces observations et le taux de rotation d'Andromède pour la première fois, tout en effectuant de nouveaux calculs du mouvement latéral de la galaxie.

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Cette dernière observation est « extrêmement difficile à faire compte tenu des distances », explique Julianne Dalcanton de l'Université de Washington.

Avec ces nouveaux chiffres, l’équipe a retracé la trajectoire d’Andromède à l’aide de modèles informatiques. Et quand ils ont déplacé la galaxie en accéléré, celle-ci a emprunté un chemin légèrement plus tangentiel vers la Voie Lactée, retardant l'éventuelle collision et laissant deviner un coup de côté plutôt qu'un coup frontal.

Les prévisions actuelles suggèrent que la crise initiale se produira d’ici à 4,5 milliards d’années, ce qui, selon Julianne Dalcanton, n’est pas surprenant.

« Étant donné que nous parlons ici de milliards d'années, dit-elle, même de légers changements dans les déplacements actuels peuvent avoir de réelles conséquences sur le temps long. »

 

COMMENT CETTE COLLISION SE PASSERA-T-ELLE ?

À la première approche, les deux galaxies seront distantes d'environ 420 000 années-lumière, ou seront suffisamment éloignées l'une de l'autre pour que leurs disques scintillants ne puissent pas interagir. Cependant, les galaxies sont incrustées dans une grande quantité de matière noire et, à mesure que la Voie lactée et Andromède se croisent, ces auréoles sombres s'accrochent les unes aux autres.

En d'autres termes, les galaxies vont faire demi-tour et se heurter, se traverser, se frôler et se heurter à nouveau. Cela se produira encore et encore jusqu'à ce que ces collisions les aient finalement sculptés en une seule galaxie.

 

QUE CELA SIGNIFIE-T-IL POUR LA TERRE ?

Cette fusion, comme précédemment anticipé dans les dernières prévisions, ne devrait pas avoir de lourdes conséquences pour les formes de vie terrestres qui existeront encore dans 4,5 milliards d'années. L'espace est grand et les étoiles sont éloignées les unes des autres, et même quand des galaxies entre en collision, les étoiles ne se croisent que très rarement.

« Nous serons toujours en orbite autour du soleil, sur une orbite plus aléatoire, au sein d'une grande galaxie elliptique », explique van der Marel.

Malgré tout, ce spectacle cosmique s'annonce spectaculaire. À mesure que les deux galaxies se rapprocheront, Andromède deviendra de plus en plus grosse dans le ciel nocturne, se déformant finalement en une spirale à mesure que la gravité de la Voie lactée l'attirera. Ensuite, lorsque les galaxies commenceront à se transformer et à aller et revenir l'une vers l'autre, la nouvelle formation de nouvelles étoiles illuminera le ciel nocturne.

« C'est à ce moment-là que le ciel sera vraiment beau », dit van der Marel.

La question est de savoir si à ce moment-là quelque chose à la surface de la Terre sera toujours vivant. À ce stade, le soleil sera en train de devenir une étoile géante rouge, une étape naturelle dans l'évolution stellaire. Progressivement, il s'illuminera et prendra de l'ampleur, engloutissant Mercure et Vénus et transformant la Terre en un immense morceau de charbon de bois.