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# Physique# Astrophysique des galaxies

L'avenir des galaxies de la Voie lactée et d'Andromède

Les scientifiques étudient la possible fusion des galaxies de la Voie lactée et d'Andromède.

Till Sawala, Jehanne Delhomelle, Alis J. Deason, Carlos S. Frenk, Peter H. Johansson, Atte Keitaanranta, Alexander Rawlings, Ruby Wright

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Il y a une idée commune que notre galaxie, la Voie Lactée, fonce vers une collision avec la galaxie voisine d'Andromède, aussi connue sous le nom de M31. Les scientifiques prédisent que dans environ cinq milliards d'années, ces deux grandes galaxies spiralent vont fusionner et former un nouveau type de galaxie appelé galaxie elliptique. Des études récentes menées par des télescopes spatiaux comme Gaia et Hubble ont fourni de nouvelles perspectives sur cet avenir potentiel et les incertitudes qui l'entourent.

Le Groupe local

Le Groupe Local est un ensemble de galaxies qui inclut la Voie Lactée, Andromède, et environ 100 galaxies plus petites. Il est probable qu'il y ait encore plus de galaxies non découvertes. Selon les modèles scientifiques actuels, il existe aussi de nombreuses structures sombres que nous ne pouvons pas voir.

Depuis plus de cent ans, les scientifiques savent qu'Andromède se déplace vers la Voie Lactée. Cependant, des mesures précises de son mouvement n'ont été réalisées que ces dernières années grâce à des télescopes avancés. Les premières hypothèses sur une collision future reposaient sur l'idée que la Voie Lactée et Andromède étaient sur une trajectoire l'une vers l'autre.

Prédire l'Avenir

La Voie Lactée et Andromède ont toutes deux des histoires de Fusion avec des galaxies plus petites. Pour prédire leur avenir, il est essentiel de connaître leurs positions, vitesses et tailles actuelles. La principale force qui affecte les mouvements de ces galaxies est la Gravité, et d'autres facteurs comme l'énergie interne des galaxies jouent un rôle significatif avant toute collision.

Dans des études récentes, les chercheurs ont créé des modèles pour représenter ces galaxies et leurs mouvements. Un modèle simple se concentre uniquement sur la Voie Lactée et Andromède. Cependant, des modèles plus complexes ont commencé à inclure d'autres galaxies significatives, comme M33 et le Grand Nuage de Magellan (LMC). Les interactions avec ces galaxies supplémentaires peuvent changer les prédictions sur la fusion de la Voie Lactée et d'Andromède.

Un Regard Approfondi sur les Données

Quand on étudie le Groupe Local, il est essentiel de considérer que chaque mesure comporte une incertitude. Les chercheurs utilisent des méthodes comme l'échantillonnage de Monte Carlo pour examiner comment ces incertitudes peuvent affecter les prédictions sur les événements futurs. En créant de nombreuses variantes de leur modèle basées sur différentes mesures possibles, ils peuvent évaluer la probabilité de divers scénarios qui se dérouleront au cours des 10 milliards d'années à venir.

La masse totale de la Voie Lactée a été largement étudiée, et des données récentes suggèrent que sa masse est proche d'une valeur spécifique lorsqu'on n'inclut pas le LMC. Pour Andromède et M33, les scientifiques ont également fait des estimations basées sur les données recueillies, mais il reste une quantité considérable d'incertitude.

Comment les Galaxies se Déplacent

Alors que les chercheurs simulent les trajectoires de la Voie Lactée et d'Andromède, ils découvrent que la présence d'autres galaxies, comme M33 et le LMC, modifie significativement ces trajectoires. Par exemple, inclure M33 rend les chances d'une fusion entre la Voie Lactée et Andromède plus probables. Cependant, le LMC peut changer leur trajectoire d'une manière qui rend une fusion moins probable.

Dans ces simulations, les mouvements de la Voie Lactée et d'Andromède ont été suivis au fil du temps. Les résultats ont montré une variété de résultats, certaines trajectoires menant à une fusion et d'autres ne résultant pas en collision du tout. En fait, il y a près de 50% de chances que la Voie Lactée et Andromède ne fusionnent pas dans les 10 milliards d'années à venir.

Le Rôle des Galaxies Supplémentaires

L'inclusion de M33 et du LMC dans ces modèles crée des résultats différents pour la Voie Lactée et Andromède. Bien que M33 puisse augmenter la probabilité d'une fusion, le LMC, qui a une trajectoire différente, peut rendre une telle collision moins probable. La façon dont ces galaxies supplémentaires affectent l'orbite Voie Lactée-Andromède est cruciale pour prédire leur destin ultime.

Incertitudes dans les Mesures

La recherche met en évidence l'incertitude impliquée dans la prédiction de l'avenir de la Voie Lactée et d'Andromède. De nombreux facteurs, comme leurs positions et vitesses actuelles, jouent un rôle significatif dans la détermination de la collision éventuelle de ces galaxies. Les chercheurs ont trouvé que beaucoup des valeurs estimées influent considérablement sur la probabilité de fusion.

Alors que les scientifiques rassemblent des mesures plus précises, les résultats attendus peuvent changer. Cependant, il reste incertain si ces nouvelles mesures rendront une collision plus ou moins probable.

Rencontres Prochaines

Les simulations futures suggèrent que la Voie Lactée et Andromède pourraient éventuellement se rapprocher, déclenchant le processus de fusion. On estime que si elles collisent, cela aboutirait à la formation d'une nouvelle galaxie, potentiellement une galaxie elliptique de masse intermédiaire.

Cependant, il existe encore des voies pour que ces deux galaxies poursuivent leur évolution séparément. Avec les données actuelles, les deux résultats-fusionner ou rester distincts-sont presque également probables.

L'influence du LMC et de M33

Le rôle de M33 et du LMC est crucial dans la relation entre la Voie Lactée et Andromède. Chaque galaxie influence le mouvement des autres, et cette interaction peut soit accélérer les chances de collision, soit les diminuer. Les différences dans leurs trajectoires soulignent la complexité des mouvements des galaxies.

Par exemple, M33 modifie la vitesse transverse d'Andromède par rapport à la Voie Lactée. En revanche, l'influence du LMC entraîne une vitesse qui peut compliquer une fusion potentielle. La dynamique de toutes ces galaxies rend les prédictions de leurs futurs significativement incertaines.

L'Importance des Mesures Précises

Pour faire des prévisions précises sur la fusion de la Voie Lactée et d'Andromède, les chercheurs soulignent l'importance d'obtenir des mesures précises des positions, mouvements et masses des galaxies. Avec une incertitude considérable dans les données actuelles, de nouvelles découvertes sont cruciales pour affiner les prédictions sur l'avenir.

Même si de plus en plus de données deviennent disponibles, des incertitudes continueront d'exister, ce qui pourrait affecter les prévisions concernant ces galaxies. Actuellement, il devient clair que différents modèles peuvent mener à des prédictions différentes, renforçant l'idée qu'il y a de nombreuses variables en jeu.

Observations Futures

Alors que les scientifiques améliorent leurs techniques d'observation, ils s'attendent à obtenir des aperçus plus clairs sur les mouvements de la Voie Lactée et d'Andromède. De nouvelles publications de missions comme Gaia aideront à affiner les modèles et à clarifier davantage les résultats attendus. Pourtant, les experts préviennent que des incertitudes importantes resteront probablement dans les prévisions pendant longtemps.

Ce Qui Pourrait Se Passer Ensuite

Au final, l'avenir de la Voie Lactée et d'Andromède est rempli de possibilités. Elles pourraient entrer en collision et fusionner, créant une nouvelle galaxie, ou elles pourraient continuer à évoluer séparément. Actuellement, le consensus est que l'idée d'une fusion imminente pourrait être exagérée.

Alors que les chercheurs poursuivent leur travail, en mettant l'accent sur la collecte de mesures plus précises et le raffinement des modèles, notre compréhension de la relation entre la Voie Lactée et Andromède deviendra plus précise. Le voyage de ces deux galaxies est en cours, et au fur et à mesure que de nouvelles données arrivent, nous pourrons peindre une image plus claire des événements cosmiques qui nous attendent.

Source originale

Titre: Apocalypse When? No Certainty of a Milky Way -- Andromeda Collision

Résumé: It is commonly believed that our own Milky Way is on a collision course with the neighbouring Andromeda galaxy. As a result of their merger, predicted in around five billion years, the two large spiral galaxies that define the present Local Group would form a new elliptical galaxy. Here we consider the latest and most accurate observations by the Gaia and Hubble space telescopes, along with recent consensus mass estimates to derive possible future scenarios and identify the major sources of uncertainty in the evolution of the Local Group over the next 10 billion years. We find that the next most massive Local Group member galaxies -- namely, M33 and the Large Magellanic Cloud -- distinctly and radically affect the Milky Way - Andromeda orbit. While including M33 increases the merger probability, the orbit of the Large Magellanic Cloud runs perpendicular to the Milky Way - Andromeda orbit and makes their merger less likely. In the full system, we find that uncertainties in the present positions, motions, and masses of all galaxies leave room for drastically different outcomes, and a probability of close to 50% that there is no Milky Way - Andromeda merger during the next 10 billion years.

Auteurs: Till Sawala, Jehanne Delhomelle, Alis J. Deason, Carlos S. Frenk, Peter H. Johansson, Atte Keitaanranta, Alexander Rawlings, Ruby Wright

Dernière mise à jour: 2024-07-31 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2408.00064

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.00064

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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