Astro Club Porto-Vecchio Index du Forum Astro Club Porto-Vecchio
Partagez votre savoir et vos connaissances ou vos questions sur le fabuleux domaine qu'est l'astronomie !
 
 FAQFAQ   RechercherRechercher   MembresMembres   GroupesGroupes   S’enregistrerS’enregistrer 
 ProfilProfil   Se connecter pour vérifier ses messages privésSe connecter pour vérifier ses messages privés   ConnexionConnexion 

La naissance des galaxies

 
Poster un nouveau sujet   Répondre au sujet    Astro Club Porto-Vecchio Index du Forum -> Astronomie -> Cosmologie
Sujet précédent :: Sujet suivant  
Auteur Message
The Lion
Administrateur

Hors ligne

Inscrit le: 09 Juil 2007
Messages: 139
Localisation: Corse
Masculin Lion (24juil-23aoû) 鷄 Coq

MessagePosté le: Lun 22 Oct - 19:38 (2007)    Sujet du message: La naissance des galaxies Répondre en citant

La naissance des galaxies




Le soir en été, lorsque l'on s'éloigne des lumières parasites des villes et que l'on arrive à trouver un petit coin de ciel bien noir, inspirés comme nos anciens, notre regard plongé dans la voûte céleste, une bande de lumière blanchâtre traversant le ciel étoilé attire notre regard. C'est la Voie Lactée, notre Galaxie. En 1610 Galilée grâce à sa lunette en découvre sa nature. D'autres astronomes, après le perfectionnement de l'optique de ces instruments, découvrirent de bien étranges nébuleuses parsèment ça et là la voûte céleste. Le philosophe Emmanuel Kant en fît des univers îles identique à notre Galaxie. Quel est le secret de leurs naissances ?


Galaxie spirale M74


En 1908, L'astronome Edwin Hubble arrive à l'observatoire du mont Wilson, où vient d'être nouvellement installé un télescope de 1,5 mètre de diamètre. A l'aide de ce qui était alors le plus grand télescope du monde, il étudie en détail les quelques 15 000 nébuleuses connues. Hubble reconnaît que nombre de ces nébuleuses sont des systèmes d'étoiles indépendants de notre Voie Lactée, mais situés à des distances inimaginables pour l'époque. Au sortie de la grande guerre, en 1919, après la mise en service du télescope Hooker de 2,5 mètres de diamètre, également installé sur le mont Wilson. Hubble photographie des milliers de ces univers îles. Il les classe selon leur aspect en divers types: ellipses, spirales ( normales et barrées ) et irrégulières. Aujourd' hui encore, plus de 88 ans après, on trouve sa séquence de classification des galaxies dans tous les bons manuels d'astronomie. Hubble et les astronomes de son temps pensaient que cette séquence récapitulait l'évolution des galaxies. Les galaxies apparaissaient d'abord dans un état presque homogène et organisé, sous la forme d'ellipses d'où leur nom de galaxie elliptique et ne développaient qu'ensuite des structures plus complexes tels que les bras spiraux. Les galaxies elliptiques étaient donc de jeunes galaxies et les spirales des structures plus anciennes. En cela Hubble se trompait.


Diagramme de Hubble


Pour comprendre l'évolution des galaxies, les astronomes étudièrent d'abord la composante stellaire de notre galaxie. La Voie Lactée est une galaxie spirale typique, comme il en existe des milliards dans l'Univers. Leur caractéristique la plus marquante est le disque, où se dessine les bras spiraux ( deux voir quatre selon le type de spirale ), constitués d'étoiles, de gaz et de poussières. Notre Voie Lactée a un diamètre de plusieurs milliers d'années- lumière ( 75 mille pour certains astronomes 100 mille pour d'autres, à vous de faire vôtre choix ) et une épaisseur de quelques milliers d'années-lumière. Une immense crêpe avec un bulbe au milieu. Les étoiles du disque, dont notre Soleil en fait partie, sont pour la plupart jeunes, avec un âge moyen de quelques milliards d'années. Comparées à la galaxie elle même, qui s'est formée il y a 10 à 12 milliards d'années. Cependant, au centre de toute galaxie spirale, des étoiles relativement vieilles constituent le bulbe, plus épais que le disque et dont la forme et la taille varient en fonction du type de galaxie. On trouve des bulbes sphériques, ellipsoïdes ou encore en forme de barre allongée. En outre une galaxie est entourée d'un nuage presque sphérique où l'on distingue de vieilles étoiles, parfois assemblées en amas globulaires ( voir le dossier de Libertà sur les amas globulaires ).


Galaxie en coupe


Dans les années 60, un deuxième modèle de formation de galaxies est élaboré par trois astrophysiciens américains Olin Eggen, Donald Lynden-Bell et Allan Sandage ( célèbre pour la découverte du jet dans la galaxie M87 et l'étude des quasars. Voir dossier: un regard sur les quasars ). Selon ce modèle ELS ( les trois initiales des fondateurs ) de formation des galaxies. Les galaxies spirales se formeraient lorsque de grands nuages de gaz en rotation lente s'effondrent sur eux même, entraînant une densification du gaz, puis une production d'étoiles. Les étoiles du halo apparaîtraient d'abord, dans la zone périphérique des galaxies. Pendant son effondrement vers le centre, le gaz s'enrichirait en éléments lourds, qu'ont éjectés les première étoiles ( voir dossier: où sont nées les premières étoiles ) au moment de leur mort. Le gaz tournerait alors de plus en plus vite, jusqu'a adopter, sous l'effet de la force centrifuge, la forme d'un disque en rotation rapide. Enfin, les étoiles du disque seraient crées à partir du gaz déjà enrichi et contiendraient donc des éléments lourds dès leur naissance. Dans les années 70, l'astrophysicien Richard Larson, affina le modèle ELS grâce à la simulation numérique. Les galaxies elliptiques se formeraient lorsque au début de la phase accrétion, le taux de natalité des étoiles est si élevé que le gaz se condense entièrement en astres, avant qu'un disque ne puisse se former. En revanche quand la production d'étoiles est plus modérée, la galaxie serait spirale. Les galaxies elliptiques ne seraient donc pas nécessairement les précurseurs des galaxies spirales. Les différentes types de galaxies seraient la résultante de l'interaction entre la formation des étoiles et la dynamique des galaxies.




Un pas de plus fût effectué quelques années plus tard, lorsque l'on s'aperçut que les galaxies s'agençaient le long d'un réseau de filaments séparés par d'immenses bulles de vide, aux croisements desquels se trouvent des groupes ou des amas de galaxies. Ainsi, notre Galaxie appartient au Groupe local ( un ensemble composé de deux galaxies spirales dominantes, la galaxie d'Andromède, aussi nommée M31, et la Voie Lactée, ainsi qu'une trentaine de galaxies naines qui gravitent autour de leur composante ), lui même satellite de l'amas de la Vierge ( un amas de 10 000 galaxies ) qui serait lui même attiré par le grand mur, un superamas de galaxies situé à plus 200 millions d'années-lumière. Dans un amas de galaxies, les galaxies elliptiques sont majoritaires, elles constituent 75% de toutes les galaxies. A l‘inverse les galaxies spirales sont isolées sur les bords des amas ou regroupées dans de petits amas locals composés de quelques galaxies spirales. Les amas de galaxies sont des régions de l'espace riche en matière. Or nous savons qu'une région à forte densité de matière crée un nombre élevé de naissance stellaire. Nous avons là une explication sur la création des galaxies elliptiques. Dans une région moins densifiée le gaz étant plus rare il produit moins d'étoiles au début de la phase d'accrétion et se concentrerait plutôt dans le plan équatorial du nuage de gaz, formant un disque en rotation rapide, une future galaxie spirale. Le seul problème à ce scénario, c'est qu'il ne résiste pas à la modélisation numérique. Les astronomes sont obligés de rentrer dans leurs données un nouvel élément. C'est la matière noire invisible* dont la force gravitationnelle accélère la croissance des structures. On parle d'une formation hiérarchisée des structures.


Amas de galaxies Abell 1689 ; Agencement en réseaux de galaxies


Une conséquence des groupes et des amas de galaxies est le voisinage entre les galaxies. Il n'est pas rare de voir dans ces amas galactiques et ceux partout dans l'Univers, des collisions entre ces structures. Je vais citer quelques exemples: Les galaxies des antennes NGC* 4038/4039, la galaxie du tourbillon NGC 5194 dit M51*, les galaxies du quintet de Stéphan NGC 7317/7318/7319/7320.Quant à notre Galaxie, elle n'est pas en reste. Depuis les années 70, l'on sait qu'elle a jeté des ponts ( le courant Magellanique ) entre elle et les nuages de Magellan. Deux galaxies satellites visibles dans l'hémisphère sud.


Antennes ; Galaxie du tourbillon ; Quintet de Stéphan



En 1994 une autre galaxie a été découverte, la galaxie naine du sagittaire. Elle est littéralement en train d'être démembrée, emportée par les bras de marée de la Voie Lactée et ce n'est pas fini, en 2003 une autre galaxie naine a été découverte, bien cachée qu'elle était derrière le disque galactique. Canis Major ( Grand chien )c'est son nom. Elle a été repérée grâce au gigantesque relevé du ciel en infrarouge effectué par le satellite 2MASS. Dans l'Univers jeune, les collisions ont sans doute joué un rôle encore plus important qu'aujourd'hui, car les distances entre les galaxies étaient plus petites. Les photographies à très longues poses prises par le télescope spatial Hubble nous montre un Univers pétillant. Les cieux n'apparaissent plus obscurs, mais parsemés de galaxies et d'amas de galaxies lointains. Nombre de ces galaxies sont en interactions et contiennent des régions bleutées et claires qui trahissent des naissances d'étoiles ( voir le dossier de Libertà sur les amas ouverts ) dont la lumière a mit plusieurs milliards d'années à nous parvenir. Par ailleurs, la proportion de galaxies spirales dans les amas galactiques les plus éloignées est notablement plus élevée que celle observée aujourd'hui. Le pourcentage de galaxies elliptiques ne dépasse pas 30%. On en déduit raisonnablement, que les galaxies spirales aujourd'hui minoritaire dans les amas galactiques ont évolué en galaxies elliptiques. La fusion de galaxies modifient manifestement la morphologie des galaxies: les galaxies elliptiques seraient le produit de l'évolution turbulente à partir de deux, voir de plusieurs galaxies spirales. En cela les divers types de galaxies elliptiques décrites initialement par Hubble ne seraient que le développement final et non le commencement des galaxies.


Galaxie irrégulière NGC 4214 ; Galaxie irrégulière Zwicky 18


On peut aujourd'hui attribuer la naissance des galaxies à un modèle hiérarchisé de formation de galaxie. En nous référant à la carte de rayonnement de fond diffus cosmologique effectué par le satellite WMAP, les fluctuations de ce fond diffus engendrent des zones de densité et de température différente ( de l'ordre du 1/100 millième ). Ces fluctuations sont les germes des futures grandes structures que nous observons à notre époque. 380 000 ans après le Big bang, à l'époque de la réionisation* le gaz primordial s'est agencé grâce à la gravité en petites unités qui au grès des rencontres ( n'oublions pas que l'Univers primordial était plus petit qu'aujourd'hui depuis l'expansion a fait son travail ) ont fusionné en entités plus importantes: les proto-galaxies, lieu de naissances des premières étoiles. Leurs formes irrégulières nous rappellent celles des galaxies irrégulières visibles aujourd'hui dans l'environnement de notre Voie Lactée. Une galaxie comme la notre après avoir commencé à former son disque devrait cannibaliser, tout au long de sa vie, environ 2 ou 3 galaxies importantes comme se fût le cas il y a 8 milliards d'années, et une dizaine de galaxies naines. Quel sera le futur pour notre Galaxie? Dans environ 5 milliards d'années une nouvelle danse macabre s'effectuera entre notre Voie Lactée et la galaxie d'Andromède. D'abord nos deux protagonistes vont lancer des ponts de matière entre elles ( comme deux catcheurs qui s'empoignent par les épaules ), puis les forces de marées gravitationnelles déformeront leurs régions externes, les disques galactiques s'échaufferont, les zones de densité engendrée par le choc entre les deux structures maintenant déformées provoqueront l'effondrement du gaz des disques. Une flambée exceptionnelle d'étoiles engloutira tout le gaz des disques galactiques. Elles se traverseront de part en part avant de s'enrouler l'une autour de l'autre perdant ainsi leur énergie cinétique, pour finir, fusionner en une galaxie elliptique géante. Qui a son tour finira par engloutir le reste de toutes les galaxies naines du Groupe local.


Galaxie elliptique M87


Matière noire: la matière noire (ou matière sombre ) désigne la matière indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au sujet des galaxies. Différentes hypothèses ont été émises et explorées sur la composition de cette hypothétique matière noire: gaz moléculaire, étoiles mortes, naines brunes en grand nombre, trou noirs, etc. Cependant, les observations ( ou plutôt le manque d'observations directes ) impliqueraient plutôt une nature non baryonique et donc encore inconnue. La matière noire représenterait pourtant une abondance cinq fois plus importante que la matière baryonique ( la matière baryonique: planètes, étoiles, galaxies ne représente que 5% de la densité de l'Univers ), pour constituer de 22% à 27% de la densité totale de l'Univers observable selon les modèles de formation et d'évolution des galaxies, ainsi que les modèles cosmologiques.


NGC: new général catalogue ou nouveau catalogue général est un catalogue de classement d'objets astronomique.


M: pour Messier est un catalogue d'objets diffus classés par l'astronome Charles Messier ( 1730/1817 ). Ce catalogue compte 110 objets.


Réionisation: la réionisation représente l'époque ou un grand nombre d'atomes existant dans l'Univers ont été ionisés par le rayonnement intense de la probable toute première génération d'étoiles à avoir illuminé l'Univers. Les étoiles dites de population III.
_____________________________________________________________
Partagez votre savoir et vos connaissances ou vos questions sur le fabuleux domaine qu'est l'astronomie !
Revenir en haut
Visiter le site web du posteur
Publicité






MessagePosté le: Lun 22 Oct - 19:38 (2007)    Sujet du message: Publicité

PublicitéSupprimer les publicités ?
Revenir en haut
Montrer les messages depuis:   
Poster un nouveau sujet   Répondre au sujet    Astro Club Porto-Vecchio Index du Forum -> Astronomie -> Cosmologie Toutes les heures sont au format GMT + 1 Heure
Page 1 sur 1

 
Sauter vers:  

Index | Panneau d’administration | creer un forum | Forum gratuit d’entraide | Annuaire des forums gratuits | Signaler une violation | Conditions générales d'utilisation
Space Pilot 3K template by Jakob Persson.
Powered by phpBB © 2001 phpBB Group
Traduction par : phpBB-fr.com