Une collision frontale avec une autre galaxie il y a des milliards d’années pourrait avoir considérablement réorienté le disque de la Voie lactée, selon de nouvelles simulations sur ordinateur qui révèlent à quel point des fusions violentes peuvent donner aux galaxies spirales un aspect étonnamment normal aujourd’hui.
La plupart des étoiles de la Voie lactée se trouvent dans son disque plat en spirale.
Autour de cela se trouve un halo stellaire beaucoup plus grand mais beaucoup plus clairsemé, composé principalement d’étoiles qui se sont formées à l’origine dans des galaxies plus petites avant d’être attirées dans la Voie Lactée par des fusions de galaxies.
Les observations de la mission Gaia de l’ESA ont montré que le halo stellaire de la Voie lactée tourne très lentement, mais les astronomes n’ont pas compris pourquoi.
Pour enquêter, le Dr Kirill Batrakov et ses collègues de l’Université de Durham ont analysé l’évolution de 25 galaxies semblables à la Voie lactée dans la suite de simulations cosmologiques Auriga, en suivant leur développement sur des milliards d’années.
Ils ont découvert que les galaxies dotées des halos stellaires à rotation la plus lente partageaient deux caractéristiques importantes.
Ils avaient connu une fusion frontale majeure avec une autre galaxie, et ils avaient également subi un retournement de disque au cours de leur évolution.
« Nous savons déjà que la Voie lactée a eu dans le passé une collision frontale massive avec une galaxie connue sous le nom de Gaia-Sausage-Encelade, souvent simplement appelée Gaia Sausage », a déclaré le Dr Batrakov.
« Nous pensons donc que le disque de la Voie lactée s’est probablement retourné dans le passé. »
Gaia-Sausage-Encelade était une galaxie naine massive qui est entrée en collision et a été absorbée par la Voie Lactée il y a environ 10 à 11 milliards d’années.
Cette fusion galactique déterminante a été le plus grand événement des débuts de l’histoire de la Voie lactée et a remodelé notre Galaxie, laissant des milliards d’étoiles en orbite sur des trajectoires très allongées en forme de saucisse.
L’identification d’un retournement de disque passé offre aux astronomes une nouvelle façon de comprendre comment la Voie lactée s’est assemblée et peut également fournir des indices indirects sur le mouvement de son halo invisible de matière noire.
« Un retournement de disque signifie également que la plupart des étoiles de la Voie lactée se déplaçaient autrefois sur des trajectoires très différentes de celles d’aujourd’hui – peut-être même notre propre Soleil, ce qui signifie que notre point ‘stable’ dans la Galaxie n’aurait peut-être pas été aussi stable pendant toute la durée de vie du système solaire », a déclaré le Dr Batrakov.
Un retournement de disque ne se produit pas dans toutes les galaxies, donc si son histoire comprend un retournement majeur qui n’a pas été lié aux caractéristiques observables de notre Galaxie, cela offre aux astronomes des indices sur la formation de galaxies similaires.
« Comme nous vivons à l’intérieur de la Voie lactée, nous pouvons l’étudier plus en détail que n’importe quelle autre galaxie, ce qui en fait un banc d’essai clé pour une compréhension plus large des galaxies », a déclaré le Dr Batrakov.
« Découvrir que son disque s’est retourné ajoute un nouveau chapitre à cette histoire, dont nous devons tenir compte lorsque nous plaçons la Voie lactée dans un contexte plus large d’autres galaxies. »
« Ce qui me passionne le plus, c’est que cette histoire complexe puisse être reconstituée uniquement à partir d’observations actuelles. »
Les astronomes ont également découvert que la rotation du halo stellaire de la Voie lactée est étroitement liée à la rotation de son halo de matière noire, ce qui suggère que les deux ont peut-être évolué ensemble à mesure que la Galaxie grandissait en accrétant des galaxies satellites plus petites.
« Les résultats fournissent une explication possible à l’une des caractéristiques inhabituelles de la Voie lactée et offrent de nouveaux indices sur la façon dont notre Galaxie s’est formée et a évolué au fil des milliards d’années », ont-ils déclaré.
Les chercheurs ont présenté leurs résultats cette semaine au Réunion nationale d’astronomie 2026 (NAM2026) à Birmingham, au Royaume-Uni.
Kirill Batrakov et autres. Pourquoi le halo stellaire de la Voie lactée tourne-t-il lentement ? NAM2026
