Pendant des années, les astronomes ont prédit un sort dramatique pour notre galaxie: une collision frontale avec Andromeda, notre grand voisin galactique le plus proche. Cette fusion – prévue en environ 5 milliards d'années – est devenue un incontournable des documentaires d'astronomie, des manuels et de l'écriture scientifique populaire.
Mais dans notre nouvelle étude publiée dans Astronomie naturelledirigés par Till Sawala de l'Université d'Helsinki, nous constatons que l'avenir de la Voie lactée pourrait ne pas être aussi certain que précédemment.
En représentant soigneusement les incertitudes dans les mesures existantes et en comprenant l'influence gravitationnelle des autres galaxies voisines, nous avons constaté qu'il n'y avait que 50% de chances que la voie lactée et Andromeda fusionnent au cours des 10 milliards de prochaines années.
Pourquoi avons-nous pensé qu'une collision était inévitable?
L'idée que la Voie lactée et Andromeda sont sur une trajectoire de collision remontent à plus d'un siècle. Les astronomes ont découvert qu'Andromeda se déplace vers nous en mesurant sa vitesse radiale – son mouvement le long de notre ligne de vue – en utilisant un léger changement dans la couleur de sa lumière appelée le changement de doppler.
Mais les galaxies dérivent également latéralement à travers le ciel, un mouvement connu sous le nom de mouvement approprié ou de vitesse transversale. Ce mouvement latéral est incroyablement difficile à détecter, en particulier pour les galaxies à des millions d'années-lumière.
Des études antérieures ont souvent supposé que le mouvement transversal d'Andromède était petit, ce qui rend une future collision frontale presque certaine.
Qu'est-ce qui est différent dans cette étude?
Notre étude n'avait pas de nouvelles données. Au lieu de cela, nous avons examiné un nouveau regard sur les observations existantes du télescope spatial Hubble et de la mission Gaia.
Contrairement aux études antérieures, nos travaux intègrent l'incertitude dans ces mesures, plutôt que de supposer leurs valeurs les plus probables.
Nous avons simulé des milliers de trajectoires possibles pour la voie lactée et les trajectoires d'Andromède, variant légèrement les conditions initiales supposées – des choses telles que la vitesse et la position des deux galaxies – chaque temps.
Lorsque nous avons commencé les mêmes hypothèses que les études précédentes ont été réalisées, nous avons récupéré les mêmes résultats. Cependant, nous avons également pu explorer une plus large gamme de possibilités.
Nous avons également inclus deux galaxies supplémentaires qui influencent les voies futures de la Voie lactée et d'Andromède: le grand nuage Magellanic, une galaxie satellite massive qui tombe actuellement dans la voie lactée, et M33, également connue sous le nom de Galaxy Triangulum, qui orbite Andromeda.
Ces galaxies compagnons exercent des remorqueurs gravitationnels qui modifient les mouvements de leurs hôtes.
M33 pousse Andromeda légèrement vers la voie lactée, augmentant les chances d'une fusion. Pendant ce temps, le grand nuage Magellanic déplace le mouvement de la voie lactée loin d'Andromède, réduisant la probabilité d'une collision.
Compte tenu de tout cela, nous avons constaté que dans environ la moitié des scénarios simulés, la Voie lactée et Andromède ne fusionnent pas du tout dans les 10 milliards d'années suivantes.
Que se passe-t-il s'ils le font – ou ne le font pas?
Même si une fusion se produit, il est peu probable qu'il soit catastrophique pour la Terre. Les étoiles dans les galaxies sont séparées par d'énormes distances, donc les collisions directes sont rares.
Mais au fil du temps, les galaxies fusionneraient sous la gravité, formant une seule galaxie plus grande – probablement une galaxie elliptique, plutôt que les spirales que nous voyons aujourd'hui.
Si les galaxies ne fusionnent pas, elles peuvent s'installer en une longue orbite lente les unes autour les uns des autres – des compagnons qui ne se heurtent jamais tout à fait. C'est un résultat plus doux, mais cela remodèle toujours notre compréhension de l'avenir lointain de la Voie lactée.
Qu'est-ce qui vient ensuite?
La plus grande incertitude restante est la vitesse transversale d'Andromeda. Même de petits changements dans ce mouvement latéral peuvent faire la différence entre une fusion et une quasi-échec. Les mesures futures aideront à affiner cette valeur et nous rapprocheront d'une réponse plus claire.
Nous n'avons pas encore de réponse définitive sur l'avenir de notre propre galaxie. Mais l'exploration de ces possibilités montre à quel point nous apprenons encore sur l'univers, même à proximité de chez nous.
