Dans l’espace, l’attraction gravitationnelle des objets massifs est irrésistible pour les objets plus petits. Les lunes sont verrouillées en orbite autour des planètes. Les planètes, les astéroïdes et les comètes gravitent autour d’étoiles plus massives, et les étoiles se rassemblent autour de trous noirs supermassifs, formant des galaxies.
Les grandes galaxies, comme Voie lactéeattirent des galaxies plus petites. Le voisinage cosmique de notre système solaire s’étend sur 100 000 années-lumière et contient entre 100 milliards et 400 milliards d’étoiles. La Voie lactée est si grande qu’au fil des milliards d’années, sa masse a capturé de nombreuses galaxies naines, qui ne contiennent pas plus de quelques milliards d’étoiles, comme satellites.
Mais combien de galaxies satellites possède la Voie Lactée ?
Le décompte change continuellement à mesure que de nouveaux télescopes et des études du ciel révèlent des galaxies de plus en plus faibles. Mais commençons par ceux que nous pouvons voir facilement. Deux des galaxies satellites les plus importantes de la Voie lactée sont le Grand Nuage de Magellan et le Petit Nuage de Magellan. Ils gravitent autour de la Voie lactée à une distance d’environ 160 000 années-lumière et sont visibles depuis l’hémisphère sud sans télescope, selon Centre de vol spatial Goddard de la NASA.
Cependant, ces satellites très visibles constituent l’exception et non la règle. La plupart des galaxies satellites sont si petites et si sombres qu’elles sont invisibles, sauf pour les télescopes les plus puissants. Les scientifiques découvrent des galaxies naines en utilisant des instruments dotés d’un large champ de vision pour capturer autant de parties du ciel que possible, ont déclaré Ou Graurprofesseur agrégé d’astrophysique à l’Université de Portsmouth au Royaume-Uni
« Plus les télescopes sont grands et plus nos instruments s’améliorent, nous pouvons explorer des galaxies naines de plus en plus faibles, jusqu’à ce qu’on appelle maintenant des naines ultra-faibles », qui ne comptent que quelques centaines de milliers d’étoiles, a déclaré Graur à Live Science.
Confirmer si une galaxie naine proche est un satellite de la Voie lactée implique la spectroscopie – analyse de la lumière qu’elle émet – pour déterminer son mouvement et sa direction, a déclaré Marla Gehaprofesseur d’astronomie et de physique à l’Université de Yale.
« Vous pourrez alors savoir si l’objet est lié gravitationnellement à lui-même et si cet ensemble fait le tour de la Voie lactée », a déclaré Geha à Live Science. « Une galaxie satellite est actuellement – et fera toujours le tour – la plus grande galaxie. »
Un recensement récent, publié en 2020 dans Le journal d’astrophysiquea estimé qu’il y avait environ 60 satellites en orbite autour de la Voie lactée à une distance de 1,4 million d’années-lumière. Pourtant, le nombre précis de galaxies satellites de la Voie lactée est difficile à déterminer, en partie parce que toutes les galaxies satellites proposées n’ont pas été confirmées spectroscopiquement comme étant en orbite autour de la Voie lactée.
« Il y a probablement cinq à huit objets qui n’ont pas encore de spectroscopie ou qui ont une spectroscopie ambiguë », a déclaré Geha. De plus, de nouveaux candidats satellites sont encore découverts, a-t-elle ajouté.
Geha étudie l’origine et l’évolution des galaxies naines et, lorsqu’elle a commencé ses recherches il y a plus de vingt ans, la Voie lactée ne comptait que 11 satellites connus. Cela a changé lorsque le Sloan Digital Sky Survey a commencé à collecter des données au début des années 2000, a déclaré Geha. Sloan a produit la première carte numérique couvrant plus d’un tiers du ciel nocturne, et son appareil photo numérique a amélioré les chances des astronomes de repérer de sombres galaxies naines. Leur faible luminescence est souvent masquée par des étoiles plus brillantes et plus proches de la Terre.
En utilisant les images numériques de Sloan, les chercheurs ont pu soustraire algorithmiquement les étoiles du premier plan – ce qui était beaucoup plus difficile à faire avec des photographies analogiques et des plaques photographiques, a expliqué Geha. Cela a révélé de faibles galaxies naines qui étaient auparavant cachées.
« Chacune des nouvelles grandes enquêtes d’imagerie a changé la donne », a déclaré Geha. « La technologie est réellement à l’origine de toutes ces hausses et du nombre de satellites que nous connaissons. »
De Sloan dans les années 2000 au Dark Energy Survey dans les années 2010, chaque enquête a révélé des dizaines de galaxies satellites supplémentaires en orbite autour de la Voie lactée. Le Observatoire Vera C. Rubin au Chili, on trouvera probablement des centaines de satellites supplémentaires, a déclaré Geha, si la Voie lactée ne mange pas d’abord ces galaxies.
« Les galaxies satellites sont liées gravitationnellement à la Voie lactée », a déclaré Graur. « La Voie Lactée continue de les attirer gravitationnellement. Lentement, elle les attire. Et à mesure qu’elle les attire, elle commence à les déchirer et à les consommer. »
L’une de ces victimes était une galaxie naine aujourd’hui connue sous le nom de Gaïa Enceladequi a été déchiqueté et dévoré par la Voie lactée et dont les étoiles scintillent désormais dans le halo de la Voie lactée, a déclaré Graur. À terme, les galaxies satellites visibles aujourd’hui subiront probablement le même sort, a ajouté Geha.
« Si nous attendions très longtemps, des milliards et des milliards d’années », a-t-elle déclaré, « ces galaxies satellites tomberaient dans la galaxie mère et fusionneraient pour créer une galaxie centrale encore plus grande. »
