Ces simulations ont été présentées hier, le 21 juillet 2026 par l’astronome Kirill Batrakov, de l’Université de Durham, lors du National Astronomy Meeting de la Royal Astronomical Society à Birmingham. Plus grand congrès annuel d’astronomie du Royaume-Uni et l’un des plus importants d’Europe, c’est à cette occasion que sont présentées les plus grandes découvertes de la discipline chaque année. Prédictions des cycles solaires, météo spatiale, inventaire des nouvelles exoplanètes découvertes dans l’année (LHS 1140 b ou PSR J2322-2650b, par exemple, pour le cru 2025-2026), ou impact des tempêtes solaires.
Cette année, l’événement a été particulièrement marqué par la présentation de Batrakov, qui a affirmé que le disque galactique de la Voie lactée se serait progressivement incliné de plus de 90 ° par rapport à son orientation initiale, au sein de son immense halo de matière noire, il y a environ 10 milliards d’années. Un basculement provoqué par une collision titanesque avec une galaxie naine aujourd’hui disparue, qui a laissé derrière elle des milliards d’étoiles aux orbites erratiques, comptant parmi les plus anciennes de notre galaxie.
Quand la Voie lactée a perdu le nord
Le disque galactique est l’environnement où se concentrent la quasi-totalité des étoiles, du gaz et de la poussière de la Voie lactée, organisés en bras spiraux qui tournent autour du centre galactique. Par nuit claire et loin de toute pollution lumineuse, c’est la bande laiteuse que l’on peut apercevoir, traversant le ciel d’un bout de l’horizon à l’autre. En rotation autour du centre galactique, il obéit à un axe, exactement comme un gyroscope.
Les simulations démontrent qu’il a dérivé lentement, sous l’effet de la collision avec une galaxie nommée Gaïa-Encelade (voir vidéo YouTube ci-dessus), depuis accrétée par notre galaxie. C’est grâce à notre halo galactique que les chercheurs ont pu retrouver les restes du cataclysme, une immense enveloppe à peu près sphérique qui englobe le disque de toutes parts. Elle est peuplée d’étoiles très anciennes, parmi les premières à s’être formées dans l’histoire de la galaxie, qui orbitent autour du centre galactique de manière bien plus désordonnée que celles du disque.
Aujourd’hui, Gaïa-Encelade est complètement assimilée à la Voie lactée : ses milliards d’étoiles ont été étirées par les forces de marée gravitationnelles pour former de vastes courants stellaires au sein du halo, ne subsistant plus aujourd’hui que sous la forme de débris cinématiques identifiables par leur composition chimique et, comme expliqué précédemment, par leurs orbites excentriques.
Les étoiles du halo, dans leur ensemble, tournent autour du centre galactique bien plus lentement que ce que la masse de la Voie lactée devrait permettre ; une dynamique orbitale repérée grâce au satellite d’observation Gaia. Un indice qui a mis la puce à l’oreille de Batrakov et de son équipe, puisque en modélisant des galaxies comparables à la nôtre grâce à Auriga (simulations cosmologiques sur supercalculateur), ils ont constaté qu’il existait une récurrence. Un halo aussi lent n’existe que dans des galaxies ayant subi une violente collision frontale dans leur jeunesse.
La collision avait exercé un couple gravitationnel suffisant pour faire dériver l’axe de rotation du disque au sein de son halo. « Par “basculement du disque”, nous entendons un changement d’orientation de plus de 90 degrés. Autrement dit, la Voie lactée a très bien pu “basculer sur le flanc”, sans pour autant se retourner tête en bas ! En règle générale, ce type de basculement correspond à une inclinaison progressive du disque jusqu’à franchir le cap des 90 degrés. » explique Batrakov. Pour reprendre l’image du gyroscope, c’est comme si sa rotation était dérangée, sans jamais qu’il ne soit stoppé.
Le témoin du cataclysme : la matière noire
De surcroît, l’hypothèse formulée par Batrakov trouve écho dans d’autres travaux de l’Académie chinoise des sciences, ce qui lui confère une assise théorique et empirique particulièrement solide. Plus tôt cette année, au mois de février, l’institution a publié une étude dans la revue Astronomy & Astrophysics aboutissant à la même conclusion par une méthodologie différente.
Plutôt que de passer par des simulations, les chercheurs qui l’ont menée ont cartographié le halo de matière noire de la Voie lactée en analysant les positions et les mouvements d’étoiles géantes rouges, collectés par Gaia et le télescope LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope), sur un rayon de 50 kiloparsecs (environ 163 000 années-lumière) autour du centre galactique.
Selon leurs observations, il est orienté quasiment perpendiculairement au plan du disque galactique. Dans une galaxie n’ayant connu aucune collision importante dans son passé, les deux devraient être, au contraire, alignés. S’ils ne le sont pas, c’est que le disque a pivoté après la formation du halo, comme le prédisent les simulations de Batrakov.
La matière noire représentant environ 85 % de la masse de la galaxie, à cette échelle, aucune collision ne peut la faire bouger. L’inertie du halo qu’elle forme autour de la Voie lactée est tellement considérable qu’il est resté exactement dans la position qu’il occupait il y a plus de 10 milliards d’années, avant le choc avec Gaïa-Encelade. La perpendicularité mesurée aujourd’hui entre les deux structures (disque galactique et halo de matière noire) serait ainsi la preuve physique que le disque a bel et bien pivoté par rapport à son orientation d’origine.
Même en réunissant les conclusions de ces deux études, Batrakov préfère se retenir de toute affirmation définitive : « […] un basculement du disque est une explication probable, mais il est encore trop tôt pour l’affirmer avec une certitude absolue », concède-t-il. « Idéalement, il nous faudrait déceler d’autres empreintes laissées par de futurs ou d’anciens basculements du disque pour étayer cette affirmation en toute confiance », continue le chercheur. Les simulations Auriga, bien que très perfectionnées n’établissent que des modèles virtuels, et même si l’étude chinoise a mis en évidence la particularité du tandem disque galactique/halo de matière noire, elle pourrait tout aussi bien s’expliquer d’une autre manière. Le basculement de la Voie lactée est aujourd’hui l’explication la plus rationnelle pour expliquer la lenteur de rotation de son halo et son orientation, mais elle n’est pas la seule envisageable.
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