Une galaxie tout juste découverte a fusionné avec la Voie lactée il y a 11 milliards d'années. La rencontre avec ce « Kraken », qui a laissé des amas globulaires comme vestiges, a dû être une véritable secousse. Que sait-on sur cette galaxie ?

En dressant l’arbre généalogique de la Voie lactée, une équipe de scientifiques a fait une découverte de taille : il y a environ 11 milliards d’années, une galaxie est probablement entrée en collision avec la nôtre. 13 amas globulaires (des systèmes stellaires avec une grande densité d’étoiles) seraient les souvenirs de cet événement. Jusqu’alors, cette fusion entre la Voie lactée et cette autre galaxie était inconnue. Les chercheurs lui ont donné un nom évocateur : le Kraken.

« Le Kraken fait allusion au monstre marin légendaire et insaisissable. La fusion avec le Kraken a dû être un événement si marquant dans l’histoire de la Voie lactée, qu’il semblait raisonnable de nommer la galaxie d’après un monstre mythique », raconte à Numerama l’astrophysicien Diederik Kruijssen, spécialiste de la formation des étoiles et galaxies, membre du Centre d’astronomie de l’université de Heidelberg (Allemagne) et co-auteur de l’étude publiée dans MNRAS.

Le nom choisi pour cette galaxie fait aussi écho à la difficulté de la découvrir : « Il devait s’agir d’un monstre rarement ou jamais vu. Il n’y a qu’un seul monstre de ce genre avec un nom court et accrocheur, nous avons donc décidé rapidement que ce devait être le Kraken », poursuit le scientifique.

Le Kraken dans l’arbre généalogique de la Voie lactée. // Source : D. Kruijssen / Heidelberg University

Englouti par la Voie lactée

Que sait-on exactement de ce Kraken qui paraît avoir joué un rôle si important dans l’histoire de la Voie lactée ? Il y a 11 milliards d’années, le Kraken devait n’être qu’au début de sa vie, comme l’était d’ailleurs la Voie lactée. Sa taille était similaire à celle (actuelle) du Petit Nuage de Magellan, une galaxie naine satellite de la Voie lactée. « Il a dû se former assez rapidement, avec une formation d’étoiles généralisée, engendrant environ 400 millions d’étoiles et au moins 13 amas globulaires », décrit Diederik Kruijssen. De tels amas, qui forment des groupes compacts composés de 100 000 étoiles environ, ont survécu jusqu’à aujourd’hui, conservant à peu près la forme qu’ils avaient alors. Ce sont les mouvements, la composition chimique et les âges de ces amas qui ont aidé les auteurs à reconstruire les propriétés du Kraken, notamment sa masse et l’époque de sa fusion avec la Voie lactée.

Les auteurs de l’étude pensent que le Kraken a dû se former au début de l’histoire de l’Univers, comme les autres galaxies que nous voyons aujourd’hui. Mais le Kraken se distingue d’elles sur un point. « Le Kraken s’est formé si proche de la Voie lactée que les deux galaxies ont fini par entrer en collision et fusionner. Parce que la Voie lactée était la plus grande galaxie, le Kraken a été englouti, ‘cannibalisé’, si vous voulez, par la Voie lactée », résume l’astrophysicien.

Archéologie galactique

Trouver l’existence de cette galaxie n’était pas chose aisée. Diederik Kruijssen compare les travaux de son équipe de scientifiques à de « l’archéologie galactique », tant il a fallu remonter loin dans le passé. Quand la fusion avec la Voie lactée s’est produite, l’Univers n’avait que 20 % de son âge actuel (environ 13,7 milliards d’années), rappelle le scientifique. Il faut avoir en tête qu’il y a 11 milliards d’années, la Voie lactée était plus petite qu’aujourd’hui — les étoiles qui se sont formées depuis l’ont fait grossir. « Les étoiles et les amas globulaires qui appartenaient autrefois au Kraken résident plus près du Centre galactique que le Soleil, cachés parmi des dizaines de milliards d’autres étoiles, indique Diederik Kruijssen. Environ 1 % des étoiles internes à l’orbite du Soleil ont appartenu un jour au Kraken. Isoler ces étoiles revient à chercher une aiguille dans une botte de foin. »

Le Kraken n’est pas la galaxie la plus massive avec laquelle la Voie lactée a fusionné au cours de son existence. La galaxie du Sagittaire, qui a joué un rôle de véritable architecte pour la Voie lactée lors d’une fusion survenue il y a 7 milliards d’années, possédait un milliard d’étoiles — 2,5 fois plus que le Kraken.

« La dernière fois que [la Voie lactée] a été secouée par une fusion »

Pourtant, les auteurs de la nouvelle étude estiment que la rencontre avec le Kraken a représenté une véritable secousse. « La masse du Kraken était beaucoup plus similaire à celle de la Voie lactée à cette époque, plus similaire que toute autre galaxie qui a fusionné avec la Voie lactée depuis. Cela fait de la rencontre avec le Kraken la fusion la plus marquante que la Voie lactée ait connu au cours des derniers 11 milliards d’années », selon Diederik Kruijssen. Avant cette époque, la Voie lactée ressemblait aux galaxies naines que l’on connaît aujourd’hui : sa rencontre avec d’autres galaxies n’aurait alors pas constitué un événement aussi majeur.

Et depuis, aucune autre galaxie qui aurait pu heurter la Voie lactée n’a dû avoir un tel impact. « La collision de la Voie lactée avec le Kraken a représenté la dernière fois qu’elle a vraiment été secouée par une fusion », avance l’astrophysicien. Lui et son équipe n’excluent pas que la fusion ait joué un rôle dans l’architecture du bulbe galactique de la Voie lactée.

Et si le Kraken et la Voie lactée n’avaient pas fusionné ?

Que serait devenu le Kraken si la Voie lactée ne l’avait pas englouti ? Lors de sa rencontre avec l’ancêtre de notre galaxie, 400 millions d’étoiles constituaient le Kraken — soit l’équivalent de 200 millions de fois la masse de notre Soleil –, elles-mêmes noyées dans 100 milliards de masses solaires de matière noire, détaille Diederik Kruijssen. « S’il n’avait pas fusionné avec la Voie lactée, le Kraken serait devenu environ 20 fois plus massif, pour atteindre environ 8 milliards d’étoiles aujourd’hui (ou 4 milliards de masses solaires d’étoiles). En fusionnant avec la Voie lactée si tôt dans sa vie, le Kraken a été dissous. »

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