Bienvenue dans le quartier galactique du groupe local de galaxies

Notre planète orbite autour d'une étoile habitant une immense galaxie spirale appelée la Voie lactée. Nous pouvons voir la Voie lactée comme faisant partie de notre ciel nocturne. Cela ressemble à une faible bande de lumière traversant le ciel. De notre point de vue, il est difficile de dire que nous sommes en fait à l'intérieur d'une galaxie, et que l'énigme a laissé les astronomes perplexes jusqu'aux premières années du 20e siècle.

Dans les années 1920, les astronomes ont discuté d'étranges «nébuleuses spirales» qu'ils voyaient dans des plaques photographiques. Ils existaient depuis au moins le milieu des années 1800, lorsque Lord Rosse (William Parsons) a commencé à trouver ces objets à travers son télescope. Au début du 20e siècle, certains scientifiques pensaient que ces spirales faisaient simplement partie de notre propre galaxie. D'autres soutiennent que ce sont des galaxies individuelles en dehors de la Voie lactée. Quand Edwin P. Hubble a observé une étoile variable dans une "nébuleuse spirale" éloignée et a mesuré sa distance, il a découvert que sa galaxie ne faisait pas partie de la nôtre. Ce fut une découverte capitale et a conduit à la découverte d'autres galaxies dans notre quartier voisin, y compris les membres du groupe local.

Un concept d'artiste de ce à quoi ressemble notre galaxie de l'extérieur. Notez la barre au centre et les deux bras principaux, ainsi que les plus petits. NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Blesser

La Voie lactée est l'une des cinquante galaxies du groupe. Ce n'est pas la plus grande spirale; ce serait la galaxie d'Andromède. Il existe également de nombreux plus petits, y compris le Grand Nuage de Magellan de forme étrange et son frère le Petit Nuage de Magellan, ainsi que quelques nains de formes elliptiques. Les membres du groupe local sont liés par leur attirance gravitationnelle mutuelle et ils collent très bien ensemble. La plupart des galaxies de l'univers accélèrent loin de nous, entraînées par l'action de l'énergie noire, mais la Voie Lactée et le reste de la "famille" du Groupe Local sont suffisamment proches les uns des autres pour rester collés par la force de gravité.

Une représentation graphique du groupe local de galaxies, y compris la nôtre. Il contient au moins 54 membres individuels. Antonio Ciccolella, CC BY-SA 4.0

Statistiques des groupes locaux

Chaque galaxie du groupe local a sa propre taille, sa propre forme et ses propres caractéristiques. Les galaxies du groupe local occupent une région de l'espace d'environ 10 millions d'années-lumière. Et, le groupe fait en fait partie d'un groupe encore plus grand de galaxies connues sous le nom de superamas local. Il contient de nombreux autres groupes de galaxies, y compris l'amas de la Vierge, qui se trouve à environ 65 millions d'années-lumière.

Les principaux acteurs du groupe local

Il y a deux galaxies qui dominent le groupe local: notre galaxie hôte, la Voie lactée et la galaxie d'Andromède. Elle se trouve à environ deux millions et demi d'années-lumière de nous. Les deux sont des galaxies spirales barrées et presque toutes les autres galaxies du groupe local sont liées gravitationnellement à l'une ou à l'autre, à quelques exceptions près..

Andromède et la Voie lactée sont les deux plus grands membres du groupe local. Dans un avenir lointain, ils entreront en collision. Le concept de cet artiste montre cette collision du point de vue d'une planète dans la Voie lactée. Crédit: NASA; ESA; Z. Levay et R. van der Marel, STScI; T. Hallas; et A. Mellinger

Satellites de la voie lactée

Les galaxies qui sont liées à la galaxie de la Voie lactée comprennent un certain nombre de galaxies naines, qui sont de plus petites villes stellaires qui ont des formes sphériques ou irrégulières. Ils incluent:

• Galaxie naine du Sagittaire
• Grands et petits nuages ​​magellaniques
• Canis Major Dwarf
• Ursa Minor Dwarf
• Draco Dwarf
• Carina Dwarf
• Sextans Dwarf
• Sculpteur nain
• Fornax Dwarf
• Leo I
• Léon II
• Ursa Major I Nain
• Ursa Major II Dwarf

Satellites d'Andromède

Les galaxies liées à la galaxie d'Andromède sont:

• M32
• M110
• NGC 147
• NGC 185
• Andromède I
• Andromeda II
• Andromède III
• Andromède IV
• Andromeda V
• Andromède VI
• Andromède VII
• Andromède VIII
• Andromeda IX
• Andromeda X
• Andromède XI
• Andromède XII
• Andromeda XIII
• Andromède XIV
• Andromède XV
• Andromède XVI
• Andromède XVII
• Andromède XVIII
• Andromède XIX
• Andromeda XX
• Triangulum Galaxy (troisième plus grande galaxie du groupe local)
• Nain Poissons (pas clair s'il s'agit d'un satellite de la Galaxie d'Andromède ou de la Galaxie du Triangulum)

Autres galaxies dans le groupe local

Il y a des galaxies "bizarres" dans le groupe local qui ne peuvent pas être "liées" par gravitation aux galaxies d'Andromède ou de la Voie lactée. Les astronomes les regroupent généralement dans le quartier, bien qu'ils ne soient pas membres "officiels" du groupe local. 

Les galaxies NGC 3109, Sextans A et Antlia Dwarf semblent toutes interagir gravitationnellement mais sont par ailleurs non liées à d'autres galaxies.

Ce membre du groupe local s'appelle NGC 3109, vu par le vaisseau spatial Galaxy Explorer. Il peut interagir avec une autre galaxie voisine. NASA / GALEX 

Il existe d'autres galaxies à proximité qui ne semblent interagir avec aucun des groupes de galaxies ci-dessus. Ils comprennent des nains et des irréguliers à proximité. D'autres sont cannibalisés par la Voie lactée dans un cycle de croissance continu que toutes les galaxies connaissent. 

Fusions galactiques

Les galaxies proches les unes des autres peuvent interagir dans des fusions colossales si les conditions sont réunies. Leur attraction gravitationnelle les uns sur les autres conduit à une interaction étroite ou à une fusion réelle. Certaines galaxies mentionnées ici ont changé et continueront de changer avec le temps précisément parce sont enfermés dans des danses gravitationnelles les uns avec les autres. En interagissant, ils peuvent se déchirer. Cette action - la danse des galaxies - modifie considérablement leurs formes. Dans certains cas, les collisions se terminent par une galaxie qui en absorbe une autre. En fait, la Voie lactée est en train de cannibaliser un certain nombre de galaxies naines. 

Un groupe de galaxies en interaction vu par le télescope spatial Hubble. NASA / ESA / STScI

La galaxie de la Voie lactée et d'Andromède continuera à "dévorer" d'autres galaxies au fil du temps. Cela semble être ce qui s'est produit pour créer la plupart (sinon la totalité) des galaxies que nous voyons aujourd'hui. Dans un passé lointain, les plus petits ont fusionné pour devenir plus grands. De grandes spirales fusionnent ensuite et créent des elliptiques. C'est une séquence qui a été observée tout au long de l'évolution de l'univers.

Les fusions du groupe local affecteront-elles la Terre?

Certes, les fusions en cours continueront de remodeler les galaxies du groupe local, en changeant leurs formes et leurs tailles. L'évolution en cours des galaix affectera presque certainement la Voie lactée, alors même qu'elle engloutit de plus petites galaxies. Par exemple, il existe des preuves que les nuages ​​magellaniques pourraient fusionner avec la voie lactée. Et, dans un avenir lointain, Andromède et la Voie lactée entreront en collision pour créer une grande galaxie elliptique que les astronomes ont surnommée "Milkdromeda". Cette collision commencera dans quelques milliards d'années et modifiera radicalement les formes des deux galaxies au début de la danse gravitationnelle.

Faits en bref: le groupe local

• La Voie lactée fait partie du groupe local de galaxies.
• Le groupe local compte au moins 54 membres.
• Le plus grand membre du groupe local est la galaxie d'Andromède.

Sources

• Frommert, Hartmut et Christine Kronberg. "Le groupe local de galaxies." Télescopes de Messier, www.messier.seds.org/more/local.html.
• NASA, NASA, imagine.gsfc.nasa.gov/features/cosmic/local_group_info.html.
• "L'univers à moins de 5 millions d'années-lumièreLe groupe local de galaxies." Le diagramme de Hertzsprung Russell, www.atlasoftheuniverse.com/localgr.html.

Sous la direction de Carolyn Collins Petersen.