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Paris, 18 octobre 2006

[center]La galaxie d'Andromède victime d'une collision frontale[/center]


La structure du disque d'Andromède (ou Messier 31) la plus grosse galaxie spirale du Groupe Local , a toujours été un mystère : la carte du gaz interstellaire est dominée par un grand anneau, qui semble se superposer à des morceaux de spirale. La découverte par le satellite infrarouge Spitzer d'un deuxième anneau au centre de la galaxie a permis à une équipe internationale de chercheurs impliquant le Laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière en astrophysique (LERMA, CNRS, Observatoire de Paris), de proposer une solution au problème grâce à la simulation numérique. Ainsi, les deux anneaux seraient des ondes de densité se propageant à partir du centre, issues de l'impact d'une petite galaxie compagnon qui aurait traversé le disque d'Andromède. Ces travaux paraissent dans la revue Nature du 19 octobre 2006.


Andromède, la galaxie spirale la plus proche de notre Voie Lactée, recèle encore un grand nombre d'énigmes. La question de la distribution des gaz et des poussières la constituant pose notamment un problème sur lequel les scientifiques butent depuis une vingtaine d'années. En effet, comment expliquer la présence d'un anneau externe éventré autour d'Andromède, visible dans les spectres optique et radio, dont le centre est décalé d'un peu plus de 3 000 années-lumière par rapport au noyau central de la galaxie ? Grâce à des images réalisées dans les proche et moyen infrarouge fournies par le Spitzer Space Telescope, une équipe internationale de chercheurs lève le voile sur cette énigme.



Spitzer a dévoilé un indice jusque là invisible aux yeux des chercheurs : la présence au sein de Messier 31 d'un second anneau de gaz et de poussières, beaucoup plus petit que le premier. Cet anneau est interne, et son centre décalé d'un peu plus de 1 600 années-lumière par rapport au noyau galactique. Il constituerait la première vague d'une onde provoquée par un choc colossal, se propageant du centre de la galaxie vers les régions extérieures, un peu comme lorsque l'on jette une pierre dans l'eau. A cette échelle galactique, seule la collision de M31 avec une autre galaxie peut expliquer la présence de ces deux anneaux de poussières et de gaz, tous deux excentrés par rapport au noyau. Mais alors quel est le coupable ?



A l'aide de simulations numériques, l'équipe internationale de chercheurs montre qu'il s'agirait de la galaxie M32, aujourd'hui une proche voisine d'Andromède. Les indices concernant la taille, la masse et la distance de M32 par rapport à M31 confirment l'hypothèse d'un choc entre les deux galaxies. Il semble que M32 ne puisse cacher sa culpabilité !



Par ailleurs, Andromède étant proche de notre Galaxie, cette découverte constitue une remarquable opportunité d'étudier plus précisément les conséquences des collisions entre galaxies.




Les deux anneaux au sein de la galaxie Andromède observés avec la caméra infrarouge IRAC du satellite Spitzer.
© Spitzer/NASA. LERMA. OP. CNRS. CEA.







Simulation numérique de la collision de M32 avec Andromède. La ligne pointillée rouge indique l'orbite de M32, les temps sont en millions d'années (- avant la collision, + après). Dans la figure C la position de M32 correspond bien à la position observée de cette galaxie par rapport à Andromède et les anneaux sont bien les mêmes que ceux que l'on observe. La figure d correspond à la structure qu'aurait Andromède sans collision.
© LERMA. OP. CNRS. CEA.






Références :
An almost head-on collision as the origin of two off-centre rings in the Andromeda galaxy. D.L. Block et al. Nature, 19 octobre 2006.