Qu'est-ce qu'une galaxie

• Mai 14, 2024

Galaxie d'Andromède (M31), image empilée prise par Navaneeth Unnikrishnan du Kerala, en Inde.

Jusqu'à il y a environ un siècle, il était facile de dire ce qu'était une galaxie. Il n'y avait qu'une seule galaxie, le Galaxy, notre voie lactée. Le mot galaxie vient du grec pour «laiteux». La galaxie était l'ensemble des cieux, ce que nous appelons maintenant Univers.

Ensuite, les télescopes du XXe siècle ont montré qu'il y avait de grands systèmes d'étoiles bien au-delà de notre galaxie, il ne pouvait donc pas s'agir du cosmos tout entier. Aujourd'hui, nous connaissons des milliards de galaxies et les astronomes les considèrent comme les éléments constitutifs de la structure de l'univers.

Plus que des étoiles
L'aspect le plus évident d'une galaxie est les étoiles - beaucoup d'entre elles. Ils sont maintenus ensemble par leur attirance gravitationnelle mutuelle. Mais il y a plus dans une galaxie que des étoiles. Bien que les étoiles aient des planètes et des lunes, leur masse est négligeable. Cependant, la quantité considérable de gaz et de poussière entre les systèmes stellaires apporte une contribution importante à la masse de nombreuses galaxies, et ces nébuleuses sont la matière première pour la formation de nouvelles étoiles.

Les galaxies contiennent également deux éléments surprenants, trous noirs et matière noire. La Voie lactée est l'une des nombreuses galaxies dont le centre a un trou noir supermassif avec une masse des millions de fois celle du Soleil. La matière noire est sombre dans le sens où nous ne pouvons pas la voir, et dans le sens où nous ne savons pas ce que c'est. Il semble avoir un effet gravitationnel sur d'autres matières, mais ne peut être détecté par aucun type de rayonnement.

Classifier les galaxies
Les galaxies sont variées et il existe de nombreuses façons de les classer. Nous utilisons encore couramment le système d'Edwin Hubble basé sur la seule caractéristique observable à son époque: les formes des galaxies sur les photographies. La plupart d'entre eux semblaient être elliptiques ou en spirale.

Une ellipse est un cercle étiré et Hubble a classé les galaxies elliptiques en fonction de l'étirement. Donc E0 serait rond et E7 presque en forme de cigare.

UNE galaxie spirale a deux parties principales: un renflement central ou barre centrale, et un disque avec des bras en spirale rayonnant de la masse centrale. Si la masse centrale est une barre, la galaxie est connue sous le nom de spirale barrée. Vous pouvez voir la différence entre une spirale ordinaire et une spirale barrée dans le diagramme de diapason Hubble. (Son surnom fait référence à la forme du diagramme.) Le diagramme montre que les classes de spirales vont de celles avec un grand renflement / barre et des bras en spirale à enroulement serré à celles avec des bras en spirale ouverts.

Le diagramme du diapason montre également un troisième type de galaxie, celle étiquetée S0 où la fourche rejoint la poignée. C'est un galaxie lenticulaire, et bien qu'il y ait un disque bombé et aplati, il n'y a pas de structure en spirale.

Finalement, galaxies irrégulières forment une quatrième catégorie, un fourre-tout pour ceux qui ne rentrent pas dans les trois autres classes.

Structure
Galaxies elliptiques semblent elliptiques sous tous les angles et n'ont pas la structure complexe des galaxies spirales. Ils ont des distributions d'étoiles assez égales, bien qu'il y ait généralement un noyau plus dense que les régions périphériques. Parfois, nous pouvons voir des zones poussiéreuses, mais ces galaxies ont une proportion assez faible de poussière et de gaz, donc il y a peu ou pas de nouvelle formation d'étoiles. De plus, ils sont généralement de couleur jaunâtre, ce qui montre qu'il n'y a pas eu de formation d'étoiles depuis longtemps. La couleur des étoiles est liée à la température, le rouge étant le plus frais, le jaune plus chaud, puis le blanc et le bleu. Les étoiles jaunes sont des étoiles plus anciennes. Les jeunes étoiles chaudes rayonnent en bleu et blanc, donc une zone bleue montre une région de formation d'étoiles.

Les galaxies en spirale ont une grande structure et elles semblent différentes sur les photos prises sous différents angles. Cela peut les rendre difficiles à classer. Différentes structures au sein des galaxies contiennent des étoiles d'âges différents. Le renflement / barre semble jaune, montrant une population d'étoiles plus âgée. Mais les bras en spirale du disque sont délimités par d'énormes couloirs de poussière et ont tendance à être bleus. Les bras en spirale sont l'endroit où se trouvent les pépinières stellaires.

Géants et nains
À l'échelle humaine tout les galaxies sont incroyablement énormes, mais leur taille varie considérablement. Les plus petits sont galaxies naines. Ils ont des formes différentes, mais aucun n'est en spirale. Les plus petits ont des diamètres compris entre 300 et 1600 années-lumière et des masses comprises entre 10 et 100 millions de fois la masse du Soleil. La plupart des nains ont été découverts comme galaxies compagnes de galaxies plus grandes. Les deux plus connus sont les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, satellites de la Voie lactée.

La Voie lactée est une galaxie spirale géante de plus de 100 000 années-lumière avec au moins deux cent milliards d'étoiles. Notre voisin Andromède, montré dans l'image d'en-tête, peut avoir un billion d'étoiles. Mais ce ne sont pas les plus grandes galaxies que nous connaissons. Les plus grandes sont les galaxies elliptiques géantes, probablement formées par la fusion d'autres grandes galaxies.En fait, dans un avenir lointain, Andromède et la Voie lactée devraient entrer en collision et produire un tel géant.

Blocs de construction
La matière dans l'Univers n'est pas uniformément répartie. Il y a des structures géantes et des vides essentiellement vides de matière. Les structures sont formées par des galaxies. Les galaxies ont tendance à être en groupes, par exemple, la Voie lactée et Andromède font partie du groupe local. Les groupes font partie de amas de galaxies, et superamas contenir plus d'un cluster.

Bien que l'Univers se développe, il n'a pas beaucoup grandi au cours du siècle dernier. Cependant, notre concept de l'univers est passé de l'idée de la galaxie en tant qu'univers à un univers de milliards de galaxies.

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