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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!