Que se passe-t-il quand une galaxie satellite s’approche de sa galaxie mère ?

Que se passe-t-il lorsqu’une galaxie satellite passe à proximité de sa galaxie mère ? On pourrait s’attendre à ce que ce rapprochement conduise à faire cesser sa formation d’étoiles, la plus grosse des deux galaxies lui « volant » son gaz, indispensable à la naissance de nouveaux astres. Pourtant, ce ne serait pas nécessairement toujours le cas, avancent des scientifiques dans une étude relayée le 7 juillet 2021 par l’Institut d’astrophysique des Canaries (IAC), publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

« L’extinction de la formation d’étoiles dans les galaxies satellites après leur chute dans une galaxie hôte principale n’est pas le seul résultat possible : une formation accrue d’étoiles peut également avoir lieu dans les galaxies satellites », peut-on lire dans la prépublication de ce texte. Pour ces scientifiques, cette découverte devrait inciter à revoir les processus de formation de galaxies, dans les modèles qui n’ont pris en compte que la possibilité que les galaxies cessent de former des étoiles dans ce cas de figure.

Dans 25 % des cas, des étoiles se forment

Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont réalisé des simulations portant sur ce qu’on appelle le Groupe local, c’est-à-dire l’amas de galaxies dont fait partie la Voie lactée, et dans lequel on trouve aussi les Nuages de Magellan et Andromède. Non seulement cela a montré que les galaxies satellites (qui gravitent autour de galaxies plus grandes) pouvaient conserver du gaz, mais qu’elles pouvaient aussi connaître de nouvelles phases de formation d’étoiles, peu après être passées à leur distance minimale du centre de leurs galaxies mères. « La variété des histoires de formation d’étoiles dans les galaxies satellites peut être expliquée par une interaction complexe entre l’évolution du satellite avant et après sa chute dans la galaxie hôte principale », affirment les auteurs.

Pour aller plus loin

La matière noire ralentirait la rotation de la barre d’étoiles de la Voie lactée

Simulations du Groupe local. À gauche, la matière noire. À droite, la distribution du gaz. « MW » fait référence à la Voie lactée.

Source : CLUES simulation team

La majeure partie du temps, les simulations ont montré que le gaz de la plus petite galaxie était bien aspiré par la plus grande, sous l’effet de l’attraction gravitationnelle. Cependant, dans 25 % des cas, la formation d’étoiles a eu lieu après cette interaction. Les auteurs ont même pu identifier des conditions qui semblent nécessaires pour que ce phénomène de création de nouvelles étoiles se produise.

• La galaxie satellite doit avoir une grande réserve de gaz froid lorsqu’elle entre en interaction avec sa galaxie mère,
• La distance minimale avec la galaxie mère ne doit pas être trop réduite. Si une galaxie passe trop près de sa galaxie hôte, elle risque fort d’être dépouillée de son gaz.

Une explication à de « multiples populations stellaires » observées ?

Les scientifiques ont aussi constaté que le rapprochement des galaxies pouvait coïncider avec un pic de formation d’étoiles dans les galaxies mères, ce qui semble aller dans le sens de ce qu’on sait sur l’histoire de la formation des étoiles dans notre propre galaxie. Les résultats de l’étude pourraient également expliquer « les multiples populations stellaires récemment signalées qui ont été observées dans des galaxies naines telles que la galaxie naine de la carène et la galaxie naine du Fourneau [ndlr : qui sont toutes deux des satellites de la Voie lactée] », notent les scientifiques.

Pour aller plus loin

Des milliards de galaxies naines se cachent dans la « toile cosmique » de l’Univers jeune

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