Les
interactions de galaxies
Les galaxies à noyau
actif ne sont pas les seules à se distinguer. Certaines galaxies ont
des propriétés particulières du fait de leurs interactions avec des congénères.
En effet, la plupart des galaxies ne sont pas isolées dans l’espace, mais font
partie d’amas de galaxies. Dans ces conditions,
l’attraction gravitationnelle aidant, la rencontre entre deux galaxies est un
phénomène relativement courant.
Ainsi, par
exemple, les deux galaxies les plus proches de la Voie Lactée, les Nuages de
Magellan, sont en train de tomber sur nous et devraient être absorbées d’ici
quelques milliards d’années. De même, la galaxie d’Andromède devrait finir par
entrer en collision avec la nôtre dans moins de dix milliards d’années.
Contrairement à
ce que l’on pourrait imaginer, la collision de deux galaxies ne donne pas lieu
à une grande catastrophe cosmique. La probabilité de rencontre entre deux
étoiles est tellement faible que les galaxies passent simplement l’une à
travers l’autre. Mais, s’il n’y a pas d’effet majeur sur les étoiles, il y en a
un sur la forme globale des galaxies. L’interaction gravitationnelle donne lieu
à d’intenses forces de marée qui déforment les galaxies et altèrent
complètement leur morphologie.
Ainsi, par
exemple, les simulations numériques de telles rencontres montrent que le
résultat peut être la création de bras spiraux dans l’une ou
l’autre des galaxies. Dans certains cas, lorsque la rencontre se fait à une
vitesse relativement lente, les deux galaxies perdent leur individualité et
n’en forment plus qu’une. On parle alors de fusion plutôt que de collision.
Collision entre les
deux galaxies spirales NGC 2207 (à gauche) et IC 2163 (à droite). Cette
dernière est déjà très déformée par la rencontre et perd rapidement des étoiles
et du gaz. Crédit : NASA/STScI
Les flambées de
formation d’étoiles
Un phénomène
associé aux interactions de galaxies est celui des flambées de formation
d’étoiles (starburst en anglais). Le satellite IRAS détecta en 1983 de nombreux
sources caractérisées par une très forte luminosité dans l’infrarouge, chacune
avec une puissance totale semblable à celle d’un quasar.
Les images de ces objets montrèrent qu’il s’agissait de galaxies spirales en interaction.
L’émission infrarouge était localisée au centre de ces galaxies, mais dans une
région d’une taille de plusieurs milliers d’années-lumière, bien plus grande
que pour les galaxies à noyau actif.
Une étude plus
poussée de ces galaxies a permis de mieux comprendre les phénomènes en jeu. Les
régions centrales de ces galaxies sont le lieu d’une formation d’étoiles intense et
rapide. Celles-ci ne sont pas visibles, car encore enveloppées dans leurs nuages moléculaires, mais la poussière de ces
nuages absorbe le rayonnement ultraviolet des étoiles et le réémet sous forme
infrarouge.
La masse de gaz transformée
en étoiles et la rapidité de la formation sont bien plus grandes que dans une
galaxie comme la nôtre. A ce rythme, les flambées de formation d’étoiles ne
peuvent durer que quelques dizaines de millions d’années, ce qui est très court
par rapport à l’âge des galaxies.
Bien qu’il soit
en gros compris, le phénomène des flambées de formation d’étoiles pose encore
de nombreux problèmes, en particulier quant à sa cause. L’hypothèse la plus
probable est que lors d’une interaction entre galaxies les forces de marée
conduisent à l’accumulation de grandes quantités de gaz dans les régions
centrales et déclenchent l’effondrement gravitationnel qui conduit aux
étoiles. Un autre problème important est celui du lien possible entre flambée
de formation d’étoiles et présence d’un noyau actif.
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