Une collision de galaxies est l’interaction gravitationnelle entre deux ou plusieurs galaxies qui se rapprochent et finissent par fusionner. Malgre le terme de collision, les etoiles elles-memes entrent tres rarement en contact direct — les distances interstellaires sont trop grandes. Ce sont les forces gravitationnelles qui deforment, perturbent et finalement fusionnent les galaxies en un seul objet sur des centaines de millions d’annees.
Un processus lent et transformateur
La collision de deux galaxies est un processus excessivement lent a l’echelle humaine. Quand deux galaxies s’approchent, leurs queues de maree — de longues trainees d’etoiles arrachees par la gravite — se forment en premier. Les deux galaxies se traversent parfois plusieurs fois avant de fusionner definitivement. Tout le processus, du premier contact a la fusion complete, peut durer un milliard d’annees ou plus.
Declenchement de formation stellaire
Les collisions de galaxies sont des evenements violents pour le gaz interstellaire, meme si les etoiles individuelles ne se heurtent pas. Les nuages de gaz, bien plus etendus que les etoiles, entrent en collision, se compriment et declenchent de puissantes vagues de formation stellaire. Ces flambees de formation d’etoiles (starbursts) produisent des milliers d’etoiles par an — contre quelques unites dans une galaxie normale — donnant naissance a des galaxies particulierement lumineuses.
Le destin de la Voie Lactee
La galaxie d’Andromede se rapproche de la Voie Lactee a environ 110 kilometres par seconde. Dans environ 4 a 5 milliards d’annees, les deux galaxies entreront en collision. La fusion complete prendra encore quelques milliards d’annees, aboutissant a la formation d’une grande galaxie elliptique parfois appelee Milkomede. Cette perspective ne presente aucun danger pour les etoiles individuelles, mais transformera completement la structure de notre galaxie.
Exemple concret
Les Antennes (NGC 4038 et NGC 4039) sont un exemple spectaculaire de collision de galaxies en cours, a environ 45 millions d’annees-lumiere dans la constellation du Corbeau. Les longues queues de maree qui les caracterisent ont donne leur nom populaire a ce systeme. Des images du telescope Hubble y ont revele des milliers de regions de formation stellaire active.
Questions frequentes
Les etoiles s’entrechoquent-elles lors d’une collision de galaxies ?
Pratiquement jamais. Les etoiles sont si petites par rapport aux distances qui les separent que la probabilite de collision directe est negligeable, meme lors de la fusion de deux galaxies. La Voie Lactee contient environ 200 milliards d’etoiles reparties sur 100 000 annees-lumiere — elles sont immensement separees les unes des autres.
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 etoiles environnantes. Ils forment eventuellement un systeme binaire de trous noirs, puis fusionnent eux-memes en emettant un puissant burst d’ondes gravitationnelles. Ce type d’evenement est l’une des cibles prioritaires du futur detecteur spatial LISA.
Les collisions de galaxies sont-elles courantes ?
Oui, a l’echelle cosmique. Les interactions entre galaxies ont ete beaucoup plus frequentes dans le jeune univers, quand les galaxies etaient plus proches et plus nombreuses. Aujourd’hui, environ 25% des grandes galaxies presentent des signes d’interaction ou de fusion en cours. La Voie Lactee a deja absorbe plusieurs galaxies naines dans son histoire.