Le télescope spatial Hubble a mis en évidence une fusion galactique précoce qui a contribué à la formation de la Voie Lactée. Cette découverte recule de 1,8 milliard d’années la connaissance de l’histoire de notre galaxie, révélant l’intégration d’une galaxie naine il y a environ 11,8 milliards d’années. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Astronomy.
La croissance séculaire de la Voie Lactée
Notre galaxie, la Voie Lactée, a atteint sa taille actuelle en partie par l’absorption de galaxies plus petites. Aujourd’hui une galaxie spirale massive abritant des centaines de milliards d’étoiles, elle n’a pas toujours été aussi vaste. Sa croissance s’est opérée par la formation de nouvelles étoiles à partir de ses nuages de gaz, ainsi que par l’acquisition d’étoiles, de gaz et de matière noire provenant d’autres galaxies via des fusions.
L’une des fusions massives les plus récentes de notre galaxie a impliqué la galaxie naine du Sagittaire. Ce processus a débuté il y a plus de 6 milliards d’années et se poursuit encore aujourd’hui. En remontant plus loin dans le passé, les chercheurs ont établi que la Voie Lactée avait consommé une autre galaxie naine, nommée Gaia-Sausage-Enceladus, il y a 10 milliards d’années. Cette fusion ancienne a significativement affecté la structure du disque d’étoiles de notre galaxie. D’autres fusions de moindre envergure ont eu lieu entre ces deux événements majeurs.
Une fusion primordiale identifiée par Hubble
Des observations et des simulations avaient suggéré l’existence d’une autre fusion importante précédant les deux événements cités, mais les détails de cet événement restaient âprement débattus. Le télescope Hubble a désormais fourni une preuve définitive d’une fusion encore plus ancienne, survenue il y a environ 11,8 milliards d’années, soit seulement 2 milliards d’années après le Big Bang.
Davide Massari, auteur principal de l’étude à l’Observatoire d’Astrophysique et des Sciences Spatiales de Bologne, Italie, a commenté cette découverte : « Notre foyer est la galaxie de la Voie Lactée, mais nous ne savons pas comment notre maison a été construite. Dans cette publication, nous découvrons d’où provient le premier lot significatif de briques : une galaxie naine que nous nommons LKH. »
Les amas globulaires, archives cosmiques
De vastes relevés astronomiques et des données de haute précision provenant de missions comme celle de Gaia de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) ont joué un rôle crucial dans la reconstitution de l’histoire de notre galaxie. Plus les scientifiques tentent de remonter loin dans le passé galactique, plus la tâche de démêler les événements devient complexe. Lorsque notre galaxie était jeune, elle était plus petite et de taille bien plus comparable aux galaxies avec lesquelles elle entrait en collision. Elle était également plus chaotique, et les traces de fusions ont pu être effacées sur des milliards d’années.
C’est dans ce passé flou que Hubble a plongé. Les chercheurs ont utilisé le télescope spatial pour étudier certains des amas globulaires de la Voie Lactée : des collections d’étoiles immenses, approximativement sphériques, regroupant des dizaines de milliers à quelques millions d’étoiles. Les amas globulaires contiennent certaines des étoiles les plus anciennes de notre galaxie et agissent comme des sites archéologiques cosmiques, préservant les étoiles issues d’autres galaxies que la Voie Lactée a collectées.
Repousser les limites de la chronologie galactique
Cette nouvelle preuve étend notre connaissance de l’histoire de notre galaxie de 1,8 milliard d’années plus loin dans le temps. Elle confirme les hypothèses basées sur des modèles et des simulations suggérant un événement de fusion majeur antérieur aux épisodes connus. La détection de la galaxie naine LKH fournit une nouvelle pièce fondamentale au puzzle de la formation et de l’évolution des grandes structures galactiques. Ces données sont essentielles pour affiner les modèles de croissance galactique et mieux comprendre les processus dynamiques qui ont façonné l’univers jeune.