De nouvelles recherches suggèrent qu’environ la moitié de la matière de la Voie lactée, y compris les atomes qui nous composent, pourraient en réalité provenir d’en dehors de notre propre galaxie, à un taux bien plus élevé que ce que les scientifiques pensaient jusqu’à présent.

Les nouvelles recherches se basent sur des simulations effectuées par des superordinateurs qui ont réussi à identifier un tout nouveau phénomène, appelé transfert intergalactique, qui pourrait nous aider à éclaircir certains mystères sur la manière dont les galaxies évoluent.

Les modèles de simulations, gérés par une équipe d’astrophysiciens de l’Université Northwestern aux États-Unis, ont montré que les explosions de supernova pouvaient éjecter de vastes quantités de gaz au-delà de leurs propres galaxies, transportant littéralement des atomes d’une galaxie à l’autre, par le biais de puissants vents.

« Compte tenu de la quantité d’éléments dont nous avons été formés pouvant provenir d’autres galaxies, nous pourrions nous considérer comme des voyageurs spatiaux ou des immigrants extragalactiques », explique le chercheur principal, Daniel Anglés-Alcázar. « Il est probable qu’une grande partie de la matière de la Voie lactée se soit trouvée dans d’autres galaxies avant d’être expulsée par un vent puissant, pour traverser l’espace intergalactique et finalement établir son nouveau domicile dans notre Voie lactée », ajoute-t-il.

Bien que les scientifiques pensent que ces vents intergalactiques soient très rapides (peut-être plusieurs centaines de kilomètres par seconde), les vastes distances impliquées signifient que ce partage d’atome aurait eu lieu pendant plusieurs milliards d’années.

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Simulations montrant les vents entre les galaxies. Crédits : Université Northwestern

C’est en utilisant le système de simulation FIRE (Feedback In Realistic Environments) que l’équipe a pu construire des modèles de galaxies réalistes en 3D, s’étendant depuis le Big Bang jusqu’à nos jours.

Les algorithmes avancés ont ensuite été utilisés pour exploiter les données générées afin de déterminer où est-ce que les galaxies récupéraient leur matière. Selon les résultats de l’étude, il semble que de gros volumes de gaz se soient écoulés à partir de galaxies plus petites, vers des galaxies plus grandes, telles que la Voie lactée.

Tandis que les galaxies plus grandes possèdent plus de matière, il est également plus difficile pour les atomes d’en ressortir, c’est pourquoi le flux se dirige généralement vers les plus grandes galaxies.

Nous savions déjà que la matière pouvait se déplacer entre différentes galaxies, mais nous ne savions pas à quel point. Selon la nouvelle recherche, les atomes situés dans de grandes galaxies, comme ceux présents au sein la Voie lactée, pourraient en fin de compte provenir d’environ un million d’années-lumière.

Les galaxies sont de véritables collections d’étoiles liées entre elles, orbitant autour d’une masse commune (généralement un trou noir supermassif). Pourtant, juste après le Big Bang, il y a près de 14 milliards d’années, il n’y avait ni étoiles ni galaxies, juste du gaz uniforme. Ce sont des petites variations dans le flux de gaz ainsi que l’attraction de la gravité, qui ont progressivement formé les étoiles et les galaxies dans l’Univers, tel que nous le connaissons aujourd’hui.

Selon les scientifiques, les nouveaux résultats de cette étude mettent en lumière une toute nouvelle ligne de recherche quant à la compréhension de la formation des galaxies. « Cette étude transforme notre compréhension quant à la formation des galaxies à partir du Big Bang », explique l’un des chercheurs, Claude-André Faucher-Giguère.

« Nos origines sont bien moins locales qu’on ne le pensait auparavant. Cette étude nous donne une idée de la façon dont les éléments qui nous entourent sont liées à des objets éloignés dans le ciel », a conclu Faucher-Giguère.

L’équipe envisage de collaborer avec des astronomes travaillant avec le télescope spatial Hubble ainsi que des observatoires terrestres afin de tester les prédictions de simulation du transfert intergalactique.

Sources : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arXiv.org, Northwestern University

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