Le futur du Groupe Local

SommaireSommaire Le Groupe Local aujourd’hui

La Voie Lactée Andromède Survey PANDAS Galaxies manquantes

Notre futur Simulation M33/M31 (McConnachie, 2009) Simulations Cox and Loeb (2007) Dubinski (2001) Withagen (2008)

Le groupe localLe groupe local

-Constitué des galaxies les plus proches-Liées gravitationnellement-2 grandes Galaxies spirales -3 millions de parsecs-2 sous-groupes

-Représentant typique des groupes galaxies- ~40 galaxies (tous types sauf galaxies elliptiques géantes)

Vue 3DVue 3D

Bunthaler et al. (2005)

Voie LactéeVoie Lactée

- 25 000 kpc- S(B)bc- 460 kpc centre groupe local- 8 à 23 * 1011 M0

-Formée il y a 10 milliards d’années

-Pas de fusions majeures récentes

La Voie LactéeLa Voie Lactée

La voie LactéeLa voie Lactée

AndromèdeAndromède- Sb- distante 780 kpc (Cox & Loeb 2007)- 300 kpc centre de masse- 44 000 pc- 6.8 – 19.5 * 1011 M0

-Formée il y a 10 milliards d’années

-Pas de fusions majeures récentes

- vitesse radiale 120 km/s-Vitesse transversale ?

Les galaxies Les galaxies manquantesmanquantes

Des milliers de sous-halos de matière sombre (contenant des galaxies naines) sont prévues par ∧CDM Le halo stellaire formé de ~15 fusions massives de galaxies

naines qui n’ont pas survécues en tant qu’entités (Bullock et al. (2005))

Plusieurs des amas globulaires viennent aussi de fusion (Abadi, Navarro & Steinmetz (2006)

Halos de matière sombre trops petits ne permettraient pas la création de disque stellaire Galaxies naines n’occupent pas des halos avec vitesses

circulaires < 10 km/s : seuil en-dessous duquel formation étoiles inefficace (McConnachie et al. (2008))

Les galaxies restent à être découvertes

A la recherche de A la recherche de galaxies nainesgalaxies naines

-Simulation de galaxies dans le contexte ∧CDM-Matière sombre selon densité-Étoiles selon âge-Cercle : rayon de viriel Rayon interne : rayon lumineux

Abadi, Navarro & Steinmetz (2005)

Abadi, Navarro & Steinmetz (2005)

- Étoiles accrétées : excès de lumière par rapport au fit du profil de brillance du disque + bulbe partie interne (ligne pleine)

Profil de densitéProfil de densité

Abadi, Navarro & Steinmetz (2005)

Levine et al (2006)

PAndAS PAndAS

-Des étoiles partout!-Pas formées in situ

-Galaxies n’ont pas de limites claires

-Accrétions de galaxies naines ou de fragments proto-galactiques

-M33 gauchi

Collision M31/M33Collision M31/M33

MilkomedaMilkomeda Cox & Loeb (2007)

Galaxies fusionnent avant la transformation du soleil en géante rouge

Chance que le soleil soit éjecté dans une des queues dues à la marée (12%)

Possibilité d’être transféré dans Andromède au deuxième passage, avant la fin de la fusion entre deux galaxies (2.7%) “future astronomers in the solar system might see the Milky Way as an external galaxy in the night sky”

Plus probable : soleil transféré dans le halo > 30kpc (54%)

Galaxie résultante de la fusion galaxie elliptique (mais plus basse densité stellaire dans les régions internes)

Cox & Loeb (2007)Cox & Loeb (2007)

Cox et Loeb (2007)Cox et Loeb (2007)

-Densité surfacique de masse

-Galaxie elliptique finale

-Dans 5 milliards d’années

-Premier passage : 2 milliards d’années

-“admit the possibility that an observer in the solar system will witness some (or all) of the galaxy collision”

ULRIG (Ultra-luminous_Infrared_galaxies)

Intéractions amènent le gaz au centre galaxie : starburst concentré au centre

Taux de formation va être à peine augmenté à cause de la fusion -> peu de gaz dans M31 et la Voie Lactée + 75% du gaz déjà formé étoiles

Si 1% gaz accrété par trous noirs -> quasars

Soleil va augmenter de luminosité durant 7 prochains milliards d’années (Sackmann et al. 1993)

Prochain 1.1-3.5 milliards d’années, petits changements de luminosité qui vont fortement changer l’atmosphère du soleil (Kasting 1998)

“we can not rule out the possible colonization of habitable planets in nearby stars, especially long-lived M-dwarfs”

“ it is conceivable that life may exists for as little as 1.1 Gyr into the future or, if interstellar travel is possible, much longer”

Spiral Metamorphosis, Dubinski

-Entre chaque image : 170 millions d’années-Andromède vue de haut

Future skyFuture sky

Cox & Loeb (2007)Cox & Loeb (2007) “We note that the simulated views from the

distribution of locations for the candidate Suns in the merger remnant, which we have termed Milkomeda, represent the only views available for a future local astronomer. Extragalactic astronomy will come to an end within 100 billions years if the cosmological constant will not evolve with time. Owing to the accelerated expansion caused by a steady cosmological constant, all galaxies not bound to the Local Group will eventually recede away from the Local Group and exit our event horizon (Loeb 2002). At that point, the merger product of the Milky Way and Andromeda (with its bound satellites) will constitute the entire visible Universe (Nagamine & Loeb 2003).”

MilkomedaMilkomeda Thèse de Withagen (2008)

Suppositions Symmetrique selon z Trois composantes Distribution en vitesse isotropique Collisions élastiques Pas de trou noir

Variables : Vitesse transversale (42 km/s * (0 – 1.2) ) Masse totale Taille du halo d’Andromède

Influence vitesse Influence vitesse transversaletransversale

Influence masse totaleInfluence masse totale

Andromède et la Voie Lactée vont collisionner dans les 9 prochains milliards d’années pour Vtrans = 42 km/s

Mtot = 18.7 * 1011 M0

Selon leur modèle privilégié, Andromède et la Voie Lactée ne vont pas collisionner dans 9 milliards années

Première approche 4.5 milliards années

collisioncollision

Galaxies fusionnéesGalaxies fusionnées

ConclusionConclusion M31 et Voie Lactée vont s’approcher

Conséquences importantes pour la forme de la Voie Lactée

Et pour les futurs astronomes!