Les interactions de galaxies
Les galaxies à noyau actif ne sont pas les seules à se distinguer. Certaines galaxies ont des propriétés particulières du fait de leurs interactions avec des congénères. En effet, la plupart des galaxies ne sont pas isolées dans l’espace, mais font partie d’amas de galaxies. Dans ces conditions, l’attraction gravitationnelle aidant, la rencontre entre deux galaxies est un phénomène relativement courant.
Ainsi, par exemple, les deux galaxies les plus proches de la Voie Lactée, les Nuages de Magellan, sont en train de tomber sur nous et devraient être absorbées d’ici quelques milliards d’années. De même, la galaxie d’Andromède devrait finir par entrer en collision avec la nôtre dans moins de dix milliards d’années.
Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer, la collision de deux galaxies ne donne pas lieu à une grande catastrophe cosmique. La probabilité de rencontre entre deux étoiles est tellement faible que les galaxies passent simplement l’une à travers l’autre. Mais, s’il n’y a pas d’effet majeur sur les étoiles, il y en a un sur la forme globale des galaxies. L’interaction gravitationnelle donne lieu à d’intenses forces de marée qui déforment les galaxies et altèrent complètement leur morphologie.
Ainsi, par exemple, les simulations numériques de telles rencontres montrent que le résultat peut être la création de bras spiraux dans l’une ou l’autre des galaxies. Dans certains cas, lorsque la rencontre se fait à une vitesse relativement lente, les deux galaxies perdent leur individualité et n’en forment plus qu’une. On parle alors de fusion plutôt que de collision.
Les flambées de formation d’étoiles
Un phénomène associé aux interactions de galaxies est celui des flambées de formation d’étoiles (starburst en anglais). Le satellite IRAS détecta en 1983 de nombreux sources caractérisées par une très forte luminosité dans l’infrarouge, chacune avec une puissance totale semblable à celle d’un quasar. Les images de ces objets montrèrent qu’il s’agissait de galaxies spirales en interaction. L’émission infrarouge était localisée au centre de ces galaxies, mais dans une région d’une taille de plusieurs milliers d’années-lumière, bien plus grande que pour les galaxies à noyau actif.
Une étude plus poussée de ces galaxies a permis de mieux comprendre les phénomènes en jeu. Les régions centrales de ces galaxies sont le lieu d’une formation d’étoiles intense et rapide. Celles-ci ne sont pas visibles, car encore enveloppées dans leurs nuages moléculaires, mais la poussière de ces nuages absorbe le rayonnement ultraviolet des étoiles et le réémet sous forme infrarouge.
La masse de gaz transformée en étoiles et la rapidité de la formation sont bien plus grandes que dans une galaxie comme la nôtre. A ce rythme, les flambées de formation d’étoiles ne peuvent durer que quelques dizaines de millions d’années, ce qui est très court par rapport à l’âge des galaxies.
Bien qu’il soit en gros compris, le phénomène des flambées de formation d’étoiles pose encore de nombreux problèmes, en particulier quant à sa cause. L’hypothèse la plus probable est que lors d’une interaction entre galaxies les forces de marée conduisent à l’accumulation de grandes quantités de gaz dans les régions centrales et déclenchent l’effondrement gravitationnel qui conduit aux étoiles. Un autre problème important est celui du lien possible entre flambée de formation d’étoiles et présence d’un noyau actif.
Mis à jour le 12/04/2024 par Olivier Esslinger