Des astronomes ont identifié les traces d’une collision galactique majeure survenue il y a environ 12 milliards d’années, lorsque la Voie lactée absorbait une galaxie naine baptisée LKH.
Notre galaxie n’a pas toujours affiché la structure spirale que nous connaissons aujourd’hui. Dans sa jeunesse, il y a près de 12 milliards d’années, la Voie lactée se construisait en absorbant des amas d’étoiles, du gaz et de la matière noire issus de systèmes voisins. Un article publié dans la revue Nature met en lumière une fusion ancienne et déterminante pour comprendre l’histoire de notre foyer cosmique.
La découverte de la galaxie naine LKH grâce au télescope Hubble
Pour percer les secrets de cette époque chaotique, des chercheurs se sont tournés vers les amas globulaires de la Voie lactée, ces sphères denses regroupant des dizaines de milliers à plusieurs millions d’étoiles parmi les plus vieilles de la galaxie. En analysant 39 amas globulaires situés dans les 20 000 années-lumière centrales de notre galaxie, l’équipe scientifique a pu déterminer leur âge exact et leur métallicité, c’est-à-dire la concentration d’éléments plus lourds que l’hélium.
Les observations de l’Agence spatiale américaine ont révélé l’existence d’une troisième population distincte d’amas globulaires, plus âgés que ceux intégrés lors de la fusion de Gaia-Sausage-Enceladus
il y a 10 milliards d’années, mais plus anciens et différents de ceux nés directement au sein de la Voie lactée primitive.
Our home is the Milky Way galaxy, but we do not know how our house was built. In this paper we discover where the first significant batch of bricks came from: a dwarf galaxy that we call LKH. Davide Massari, Astrophysics and Space Science Observatory of Bologna in Italy, via NASA
Cette galaxie naine absorbée, baptisée Low-energy-Kraken-Heracles ou LKH, possédait une masse stellaire estimée à 500 millions de fois celle du Soleil.
Une chronologie des fusions qui redéfinit l’histoire de la Voie lactée
La chronologie de la formation galactique s’articule désormais autour de plusieurs jalons majeurs mis en évidence par les astrophysiciens. Alors que la galaxie naine du Sagittaire représente une collision beaucoup plus récente entamée il y a plus de 6 milliards d’années, et que Gaia-Sausage-Enceladus
s’est imbriquée il y a 10 milliards d’années, l’événement LKH repousse les limites observées.
| Événement de fusion galactique | Époque approximative |
|---|---|
| Galaxie naine du Sagittaire | Il y a plus de 6 milliards d’années (toujours en cours) |
| Gaia-Sausage-Enceladus | Il y a 10 milliards d’années |
| LKH (Low-energy-Kraken-Heracles) | Il y a environ 11,8 à 12,3 milliards d’années |
Les nuances dans la datation reflètent les défis inhérents à l’étude d’une période aussi lointaine.
L’apport décisif des données combinées de Hubble et de Gaia
La précision nécessaire pour isoler les vestiges de LKH a nécessité d’associer la profondeur d’observation du télescope spatial Hubble aux mesures astrométriques de la mission Gaia, pilotée par l’Agence spatiale européenne. Cette synergie a permis de caractériser les orbites et la composition chimique des structures situées dans les 6 kiloparsecs du centre galactique.
Chiara Zerbinati a indiqué que grâce à la haute résolution et à la profondeur de l’imagerie de Hubble, il avait été possible de mesurer l’âge et la teneur en métaux de ces amas avec une précision sans précédent, et qu’en associant ces données aux mesures de Gaia, cela avait permis de distinguer une population d’amas globulaires différente des autres, correspondant aux amas nés dans LKH qui indiquent quand cette galaxie a été dévorée par la nôtre et quelle était sa masse. Chiara Zerbinati, University of Bologna in Italy, via NASA
Outre l’ajout d’étoiles, l’arrivée de LKH a apporté d’importantes quantités de gaz et de matière noire dans la jeune Voie lactée. Ce choc entre réservoirs gazeux a probablement stimulé des vagues de formation stellaire, bien que les distances entre les astres individuels aient rendu improbable toute collision directe entre étoiles.
Les zones d’ombre de la pouponnière galactique
Si les amas globulaires constituent des archives cosmiques particulièrement stables, identifier individuellement les étoiles survivantes de LKH demeure ardu. La concentration en poussières au cœur de la Voie lactée masque en grande partie ces vestiges. De plus, les chercheurs signalent que certaines structures progénitrices encore plus modestes n’ont laissé aucun amas globulaire détectable, laissant de vastes pans de l’histoire galactique enveloppés d’incertitude.
