Les plus belles galaxies

Une galaxie est une assemblée d'étoiles, de matière interstellaire et probablement de grandes quantités de matière sombre, dont la cohésion est assurée par les forces de gravitation.
La masse d'une galaxie est d'un ordre de grandeur supérieur à cent millions de masses solaires.
Les Galaxies interagissent avec leurs voisines et ces interactions modifient leur forme. Deux galaxies peuvent parfois fusionner.
Les galaxies sont de trois types : elliptiques, spirales, irrégulières.
Comme les étoiles, qui sont regroupées en galaxies, la plupart des galaxies sont aussi gravitationnellement liées entre elles. La structure contenant jusqu'à une cinquantaine de galaxies est appelée groupe de galaxies.
La structure contenant plusieurs milliers de galaxies groupées dans un secteur de quelques mégaparsecs est un amas de galaxies.
Les groupes et amas de galaxies sont eux-mêmes regroupés en superamas, des collections géantes contenant des dizaines de milliers de galaxies.
À très grande échelle, la distribution des amas de galaxies n'est pas uniforme, mais organisée en plaques ou en filaments.

Le télescope spatial Hubble envoie régulièrement des images qui nous montrent toute la diversité des galaxies.
La Galaxie avec un G majuscule, est aussi le nom donnée à notre galaxie, c’est une énorme roue spirale d'étoiles, d'un diamètre approximatif de 100 000 années-lumière.
Ce qui apparait de la Terre, c'est une bande blanche continue de la Voie Lactée. Cette galaxie est en réalité composée de trois bras spiraux (Le bras Sagittarius, le bras d'Orion et le bras Perseus).
La masse de notre Galaxie est de 2x10⁴¹ kg ou 10¹¹ masses solaires.
De nombreux indices suggèrent que le centre de nombreuses galaxies est occupé par un trou noir.
Le Grand et le Petit Nuage de Magellan sont des galaxies voisines de la nôtre, visibles aux latitudes australes. Elles sont avec la Voie Lactée et Andromède, les seules galaxies visibles à l'œil nu.

* Notre Galaxie est de type spirale tout comme la galaxie M83 (NGC 5236), sur l'image ci-contre.

Lorsque toute la matière gazeuse s'est métamorphosée en étoiles, ces galaxies deviennent alors elliptiques; 30% des galaxies sont elliptiques.
Certaines galaxies parviennent à transformer en étoiles, 80% de la masse gazeuse, le cinquième restant s'aplatit en un disque mince, continuant à se convertir en étoiles, beaucoup plus lentement et de préférence le long des bras spiraux qui s'y dessinent. Ce sont les galaxies spirales qui dominent le monde galactique, 60% des galaxies sont spirales. On les trouvent surtout, dans les régions périphériques des amas galactiques.
D'autres galaxies mettent beaucoup plus de temps pour convertir la matière gazeuse en étoiles, car elles sont naines, elles ne contiennent que quelques milliards d'étoiles, n'ayant aucune forme spéciale, elles sont appelées <galaxies irrégulières>.
10% des galaxies sont irrégulières.

* Galaxie de type spirale vue par la tranche, comme cette galaxie NGC 4565, sur l'image ci-contre.

Les galaxies vivent au milieu d'autres galaxies et interagissent avec leur environnement, surtout là où la densité de galaxies est très élevée, au cœur des amas on peut trouver 1 000 à 10 000 galaxies dans un cube de quelques millions d'années-lumière de côté.
Dans notre groupe local, il n'y a que 10 galaxies dans un cube de même taille.
Les galaxies se déplacent dans l'amas à une vitesse de l'ordre de 1000 km/s.
Dans une telle circulation, les risques de collision sont assez élevés (une tous les 100 millions à 1 milliard d'années).
Ces collisions peuvent n'être que des accrochages, où les éraflures se limitent à une perte d'étoiles extérieures, arrachées de leur galaxie, elles forment alors une mer d'étoiles intergalactiques. Ce tas, 1 milliard d'années plus tard prendra la forme d'une galaxie elliptique.

De temps en temps, la collision a lieu de plein fouet, les galaxies fusionnent et la nouvelle galaxie plus massive devient plus lumineuse, comme dans l'image ci-contre.
Si la collision a lieu entre deux galaxies spirales, le disque de l'une d'elle peut se percer, devenant alors une galaxie en forme d'anneau. Ce trou ne durera pas, les étoiles de la bordure finiront par le remplir en moins d'un milliard d'années et la galaxie deviendra elliptique.
Il existe quelques galaxies elliptiques géantes au cœur des amas, elles sont 10 fois plus grosses et plus brillantes que leurs voisines.
Leur masse exerce une telle force gravitationnelle, que les galaxies passant à proximité sont englouties. La galaxie géante devient alors, encore plus massive et plus attractive. Une galaxie géante avale une galaxie tous les milliards d'années environ.

* Sur cette image, on voit le centre exact de notre galaxie, connue sous le nom de Zone Moléculaire Centrale et en violet, l’arc radio du centre galactique. Outre son intérêt scientifique, cette image a remporté le premier prix du concours photographique de l’AUI/NRAO de l’année 2008.
crédit: A. Ginsburg (U. Colorado - Boulder) et al., équipe BGPS, équipe GLIMPSE II.

* La galaxie NGC 1532/1531 où NGC 1532 dévore la petite NGC 1531.
Image ESO/Danish 1.5m télescope du Chili à La Silla - 2008.

* La galaxie Whirlpool ou du Tourbillon NGC 5194 de 60 000 années-lumière de diamètre est connue aussi sous le nom de M51. Elle absorbe NGC 5195, son compagnon à droite.
Image Hubble.

Habituellement, on observe deux galaxies s'entremêler ou s'aspirer mutuellement.
Sur l'image ci-contre Hubble nous montre trois galaxies qui luttent pour leur survie, NGC 7173, NGC 7174 et NGC 7176 qui font partie du Hickson Compact Group 90.
On peut voir sur l'image ci-contre, les galaxies elliptiques, NGC 7173 et NGC 7176 avec très peu de poussière et de gaz, alors que NGC 7174 est une galaxie spirale riche en gaz et poussière.
Les deux monstres elliptiques arrachent en étirant le gaz et la poussière de NGC 7174 avec une telle violence gravitationnelle que les étoiles sont éjectées en dehors du champ de bataille.
Le centre galactique de NGC 7174 est déchiqueté et attiré vers la galaxie NGC 7173 à gauche de l'image.
Les forces d'attraction auxquelles doit faire face la galaxie NGC 7174, en haut à droite de l'image, sont gigantesques.
Les trois galaxies finiront par fusionner pour former un autre système stellaire, une autre galaxie plus grande qui donnera naissance à d'autres étoiles grâce à la gigantesque quantité de gaz et de poussières emmagasinée, lors de la nouvelle fusion.

Ces nouvelles étoiles mettront des millions d’années à s'enflammer.

nota : Le Hickson Compact Group 90 comporte 16 galaxies. Il se trouve à environ 100 millions d'années-lumière de la Terre, dans la direction de la constellation du Poisson austral (Piscis Austrinus).

* Cette image n'est pas impressionnante à première vue mais si l'on regarde bien, on voit ce qui était à l'origine une magnifique galaxie spirale avec un disque bien droit, se faire déchirer par ses voisines de gauche et du bas. NGC 7173 est à gauche et NGC 7176 est en bas, quant à la pauvre NGC 7174 à droite, elle subit les forces gravitationnelles destructrices, de ses voisines.
crédit Nasa/Esa/Hubble.

La force gravitationnelle des trous noirs des galaxies de Seyfert attire si fortement la matière environnante (gaz et poussière) qu'ils émettent des rayonnements de très haute énergie, comme des rayons X ou du rayonnement ultraviolet. La plupart des grandes galaxies spirales comme la Voie lactée ont aussi un trou noir en leur centre mais moins actif car il n'y a plus de matière autour à absorber.

* La galaxie  NGC 4945 vue par la tranche.
Cette galaxie spirale ressemble à notre Voie lactée, avec des bras lumineux en spirales et une barre centrale. Les zones brillantes roses montrent les régions d’intense formation stellaire. Le centre de NGC 4945 est beaucoup plus lumineux que le centre de la Voie Lactée.
NGC 4945 se situe à seulement 13 millions d’années-lumière, dans la constellation du Centaure.
Image prise en utilisant 5 filtres (B, V, R, H-alpha et SII) avec le télescope de 2,20 mètres MGP/ESO à La Silla. Le champ est de 30 x 30 arc minutes (le nord en haut et l’est à gauche). © ESO