Collision de galaxies

Une collision de galaxies est une rencontre rapprochée au cours de laquelle leurs distributions d’étoiles, de gaz et de matière noire interagissent fortement. Les étoiles elles-mêmes entrent très rarement en contact direct, car les distances qui les séparent sont immenses. Certaines rencontres conduisent à une fusion ; d’autres déforment les galaxies sans les réunir immédiatement en un seul objet.

Un processus lent et transformateur

La collision de deux galaxies est un processus excessivement lent à l’échelle humaine. Quand deux galaxies s’approchent, la gravité peut produire des queues de marée, de longues traînées de matière arrachée aux galaxies. Les deux galaxies se traversent parfois plusieurs fois avant de fusionner définitivement. Tout le processus, du premier contact à la fusion complète, peut durer un milliard d’années ou plus.

Déclenchement de formation stellaire

Les collisions peuvent être violentes pour le gaz interstellaire, même si les étoiles individuelles se heurtent rarement. Le gaz comprimé peut former de nouvelles étoiles, parfois lors d’une flambée de formation stellaire ou starburst. L’intensité de cette activité dépend notamment des réserves de gaz et des conditions de la rencontre ; une collision ne produit pas un nombre fixe d’étoiles par an.

Le destin de la Voie Lactée

Andromède se rapproche de la Voie Lactée, mais leur fusion n’est pas une certitude. Une étude présentée en 2025, combinant les observations de Hubble et Gaia et les effets d’autres galaxies proches, trouve environ 50 % de probabilité de fusion dans les dix milliards d’années suivantes. Le scénario dépend des incertitudes sur les mouvements et les masses ; annoncer une collision assurée dans 4 à 5 milliards d’années serait trop catégorique.

Exemple concret

Les Antennes, NGC 4038 et NGC 4039, sont un exemple spectaculaire de galaxies en interaction dans la constellation du Corbeau, à plusieurs dizaines de millions d’années-lumière. Leurs longues queues de marée leur ont donné ce nom. Les images de Hubble montrent de nombreux jeunes amas d’étoiles et des régions de formation stellaire.

Questions fréquentes

Les étoiles s’entrechoquent-elles lors d’une collision de galaxies ?

Très rarement. Les étoiles sont petites par rapport aux distances qui les séparent : deux galaxies peuvent s’interpénétrer sans que leurs étoiles se heurtent fréquemment. Les trajectoires stellaires et la structure des galaxies peuvent néanmoins être profondément transformées.

Que devient le trou noir central lors d’une fusion de galaxies ?

Quand deux galaxies fusionnent, leurs trous noirs supermassifs centraux se rapprochent progressivement par friction dynamique avec les étoiles environnantes. Ils forment éventuellement un système binaire de trous noirs, et peuvent finir par fusionner si leur orbite se resserre suffisamment, en émettant des ondes gravitationnelles. Ce type d’événement est l’une des cibles prioritaires du futur détecteur spatial LISA.

Les collisions de galaxies sont-elles courantes ?

Oui, les rencontres et les fusions participent à l’évolution des galaxies. Leur fréquence dépend de l’époque, des masses étudiées et de la façon de reconnaître une interaction. La Voie Lactée a elle-même incorporé des galaxies plus petites, dont les débris stellaires contribuent à reconstituer son histoire.