Deux anneaux autour d'une galaxie : la conséquence d'une collision

Vendredi, 11 février 2005

Une galaxie entourée de deux anneaux offre aux astronomes une structure unique en son genre. Un modèle de simulation numérique développé par des astronomes français et étrangers montre que ces anneaux seraient la conséquence d'une violente collision entre deux grosses galaxies spirales. Les galaxies particulières de ce type aident à mieux comprendre la formation des galaxies en général, car elles représentent des cas extrêmes, qui nous renseignent sur les scénarios possibles.

Shémas présentant l'évolution de la collision des deux galaxies spirales obtenus avec le programme de simulation numérique en fonction du temps écoulé. De haut en bas, 200 millions d'années après le début de la simulation, 350 millions d'années, 500 millions d'années et 650 millions d'années. © LERMA. Observatoire de Paris. CNRS. INSU. La galaxie ESO 474-G26 est une galaxie très particulière. Il s'agit d'une grosse galaxie entourée de deux anneaux orthogonaux, morphologie que l'on ne rencontre nulle part ailleurs dans le ciel. L'équipe d'astronomes(1) a étudié cette galaxie et vient d'expliquer cette morphologie étrange grâce à un modèle de simulation numérique.

Ces anneaux entourant la galaxie sont les conséquences d'une rencontre entre deux grosses galaxies spirales. Dans le modèle de simulation numérique, une galaxie spirale d'une masse totale d'environ 2,7 1011 masses solaires entre en collision directe avec une autre galaxie spirale géante d'environ 6,1 1011 masses solaires. La première galaxie rentre perpendiculairement dans la seconde à une vitesse de 70 kms-1. La simulation numérique commence lorsque les galaxies sont à une distance l'une de l'autre de 70 kpc (1 kpc = 3 260 années-lumière). Au bout de 750 millions d'années, alors que les galaxies sont complètement mélangées suite à la collision, le modèle fait apparaître un système d'anneaux équivalent à celui observé autour de la galaxie ESO 474-G26. Le plus grand anneau fait 60 kpc de diamètre (celui autour de ESO 474-G26 a un diamètre de 58 kpc, à titre de comparaison le diamètre de notre Galaxie fait environ 30 kpc) et est constitué d'étoiles provenant de la galaxie qui a subi la collision. Le second, perpendiculaire au premier et plus petit, est constitué d'étoiles provenant du disque de la galaxie qui est entrée en collision.

Le programme de simulation fait apparaître que cette structure est transitoire et que 200 millions d'années après, le plus petit des anneaux disparaît, la galaxie résultante ayant une forme de galaxie elliptique. Nous assistons donc en direct aux conséquences d'une violente collision entre deux galaxies. Ce cas extrême est très rare, et montre que la plupart du temps, les galaxies doivent gagner de la masse par accrétion plus lente, et seulement dans une faible proportion, par des collisions de plein fouet très violentes, qui mènent a la fusion en laissant des traces évidentes des progéniteurs.


A gauche l'image de la galaxie à anneaux ESO 474-G26. A droite l'image de la galaxie résultant de la collision des deux galaxies, obtenue avec le modèle de simulation numérique. © ESO. LERMA. Observatoire de Paris. CNRS. INSU.

Note(s): 
  1. Cette équipe comprend :
    • V. Reshetnikov, F. Bournaud, F. Combes, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA - CNRS - Observatoire de Paris - Ecole Normale Supérieure - Université Pierre et Marie Curie - Université Cergy-Pontoise) ;
    • M. Faúndez-Abans, M. de Oliviera-Abans, Laboratório Nacional de Astrofísica, Brésil ;
    • W. van Driel, Laboratoire Galaxies, étoiles, physique et instrumentation (GEPI - CNRS - Observatoire de Paris - Université Paris VII) ;
    • S.E. Schneider, University of Massachusetts, USA.
Source(s): 

"Galaxy transmutations: The double ringed galaxy ESO 474-G26". V. Reshetnikov, F. Bournaud, F. Combes, M. Faundez-Abans, M. de Oliveira-Abans, W. van Driel and S. E. Schneider. A&A 431 (2005) 503-510

Contact(s):
  • Frédéric Bournaud, AIM - CEA/IRFU
    frederic [dot] bournaud [at] cea [dot] fr, 01 69 08 55 08
  • Francoise Combes, LERMA (Observatoire de Paris/CNRS/Université de Cergy Pontoise/Université Pierre et Marie Curie UPMC/ENS Paris)
    francoise [dot] combes [at] obspm [dot] fr, 33 (0)1 40 51 20 77

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