Notre galaxie s'est retournée comme une crêpe : les preuves d'une collision cosmique titanesque

Points clés de la recherche :

• L'événement de collision : Il y a environ 10 milliards d'années, la Voie lactée a été percutée de plein fouet par la galaxie naine Gaia-Enceladus-Sausage. L'impact fut si violent qu'il a réorienté le disque de la Voie lactée de plus de 90 degrés par rapport à son plan d'origine .
• Pourquoi le halo stellaire tourne lentement : Lorsque le disque a basculé, il a frotté contre le halo de matière noire, bien plus vaste et stable, qui enveloppe la galaxie. Le halo stellaire — un nuage clairsemé d'étoiles anciennes entourant le disque — a conservé une « mémoire » de l'orientation d'avant la collision et du couple exercé par le basculement. En conséquence, il tourne aujourd'hui beaucoup plus lentement que le disque lui-même, résolvant ainsi une énigme de longue date en astronomie galactique .
• Le mécanisme : Les simulations montrent que le disque a basculé progressivement sur des milliards d'années, et non instantanément. Il s'est réorienté à l'intérieur du vaste halo de matière noire, de forme approximativement sphérique, qui est resté relativement fixe. La rotation lente du halo stellaire est un vestige direct de ce processus .

Implications pour l'orbite du système solaire

• La trajectoire du Soleil a changé. La recherche suggère que le Soleil (et l'ensemble du système solaire) se déplaçait à l'origine sur un plan orbital différent. Après le basculement du disque, l'orbite du Soleil a été réinitialisée pour suivre la nouvelle orientation du disque galactique .
• Aucune menace pour la stabilité actuelle. Cet événement s'est produit environ 5 à 6 milliards d'années avant même la formation du Soleil et de la Terre. Rien n'indique que la stabilité orbitale actuelle du système solaire soit menacée par cette ancienne collision. Les résultats signifient simplement que la trajectoire actuelle du Soleil autour du centre galactique n'est pas la même que celle qu'il aurait suivie si le basculement n'avait pas eu lieu .

Relation entre le halo de matière noire et le halo stellaire

• Le halo de matière noire est resté fixe. Alors que le disque stellaire a basculé de plus de 90 degrés, le halo de matière noire, beaucoup plus massif et à peu près sphérique, est resté dans son orientation d'origine. La réorientation s'est produite à l'intérieur de cette structure de matière noire fixe .
• Le transfert de couple est essentiel. En tournant contre le halo de matière noire, des interactions gravitationnelles ont transféré du moment cinétique. La rotation lente du halo stellaire est interprétée comme une signature directe de ce couple, liant la dynamique des étoiles visibles à l'influence gravitationnelle de la matière noire invisible .
• Une sonde de la géométrie de la matière noire. Cette découverte offre une nouvelle façon d'étudier la forme et la stabilité du halo de matière noire de la Voie lactée. En mesurant l'« inclinaison » et le ralentissement du halo stellaire, les astronomes peuvent déduire les propriétés de la distribution de matière noire qui seraient autrement invisibles .

En bref, les travaux de l'équipe de Durham présentent l'explication la plus convaincante à ce jour de la rotation anormalement lente du halo stellaire de la Voie lactée, l'attribuant à un basculement massif du disque antique provoqué par une collision avec une galaxie naine. L'orbite du système solaire a été réinitialisée par cet événement, mais sa stabilité à long terme n'a pas été compromise.