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L'univers dans tous ses états 

 

Galaxies et Voie Lactée

    
Qu'est-ce qu'une galaxie ? Toutes les pages   

     

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 apparaît 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.

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

 

galaxie M83 NGC5236

     
Les grandes galaxies spirales   

catégorie : galaxies


 

Le Soleil est situé dans le bras d'Orion de notre Galaxie et tourne à une vitesse de 270 km/s autour du centre galactique, faisant un tour tous les 200 millions d'années. Une grande galaxie spirale comme la notre, peut être vue à l'œil nu.
Située dans la constellation d'Andromède, la Grande Nébuleuse d'Andromède (M31) est identique à la notre, elle est située à 2,3 millions d'années-lumière. A elles deux, ces galaxies dominent la masse du groupe local.
On ne peut que s'émerveiller de la beauté de ces briques de l'univers. Les galaxies sont quelques centaines de milliards et leur nombre s'accroît chaque fois que notre technologie spatiale se perfectionne, faisant reculer l'horizon. Les galaxies sont nées, 3 à 4 milliards d'années après le bigbang. C’est la gravité qui a transformé des nuages diffus d'hydrogène et d'hélium, en embryons de galaxies. Ces embryons se sont effondrés sous l'effet de leur propre gravité.
Cet effondrement a comprimé et chauffé la matière gazeuse, la transformant en des centaines de milliards de petites boules gazeuses, de quelques millions de degrés, appelées <étoiles>.

 

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.

 

NGC4565 ou galaxie de l'aiguille

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

     
Densité des galaxies   

catégorie : galaxies


     

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.

 

choc frontal de galaxies

      

Le centre de la voie lactée

   

catégorie : galaxies


     
La Voie lactée est La région centrale de notre galaxie.
Sur l'image infrarouge ci-contre 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.
Un certain nombre de nébuleuses par émission sont visibles grâce aux jeunes étoiles massives qui les éclairent de l'intérieur.
Comme presque toutes les galaxies, notre galaxie abrite en son centre, un trou noir. Ce trou noir, de plusieurs millions de masses solaires, se nomme Sgr A.
Le centre galactique abrite aussi la région de formation d’étoiles, la plus active de la galaxie. Les observations en Namibie, avec le télescope HESS, ont révélé la présence de rayons gamma très énergétiques en provenance du centre galactique. Ces rayons gamma sont produit par la collision de protons à très hautes énergies avec des protons à plus basses énergies.
 Il peut se produire à ce moment là, une réaction de mésons neutres qui en se désintégrant, donnent des photons gamma. Ces mêmes photons, lorsqu'ils entrent en collision avec les atomes de l'atmosphère terrestre, produisent une avalanche de particules de toutes sortes, on parle alors de gerbes de rayons cosmiques.

astronoo 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.

 centre galactique
     

Fusion de galaxies

   

catégorie : galaxies


    
Les grandes galaxies se développent en attirant de petites galaxies lorsqu'elle passent à proximité.
En fait, cette pratique est courante dans tout l'univers.
L'image ci-contre de la galaxie NGC 1532/1531NGC 1532 qui dévore la petite NGC 1531, illustre bien cette pratique. Cette splendide paire de galaxies en interaction est dans la constellation Éridan (la rivière). Elle est située à plus de 50 millions d'années-lumière et  s'étend sur 100 000 années-lumière.
La grande galaxie spirale NGC 1532 a capturé la galaxie naine NGC 1531 dans son rayon d'influence gravitationnelle. La petite galaxie est donc prisonnière et lutte désespérément contre la gigantesque force de gravitation que la grande galaxie lui impose. Cette lutte inégale finira par la défaite de la petite NGC 1531 qui disparaitra dans une fusion avec NGC 1532.
NGC 1532/1531 est une paire de galaxies indissociables et ressemble de très prêt au système spiral de la galaxie Whirlpool ou du Tourbillon connue sous le nom de M51, et de son compagnon NGC 5195. Hubble nous montre la puissance gravitationnelle de NGC 5194 attirant son compagnon NGC 5195 (à droite sur l'image).
 

galaxie NGC1532

astronoo 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.

 

M51

astronoo 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.

     
Quand 2 monstres cosmiques déchirent leur proie   

catégorie : galaxies


     

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).

astronoo 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.

 

déchirement de galaxies, forces gravitationnelles destructrices,

     

La galaxie NGC 4945

   

catégorie : galaxies


    
Au centre de la galaxie spirale barrée NGC 4945, les scientifiques pensent qu’un trou noir super massif absorbe la matière de cette superbe galaxie.
Les observations montrent que cette galaxie ressemble beaucoup à la notre, la Voie Lactée.
NGC 4945 se situe seulement à 13 millions d’années-lumière, dans la constellation du Centaure et peut être observée avec un télescope de taille moyenne.
Enregistrée, NGC 4945, dans le Nouveau Catalogue Général de l’astronome dano-irlandais John Louis Emile Dreyer dans les années 1880. Elle a été découverte en 1826 par l’astronome écossais James Dunlop.
Cette image de NGC 4945 a été prise par l’instrument WFI (Wide Field Imager) installé au foyer du télescope de 2,20 mètres de diamètre MPG/ESO à l’Observatoire de La Silla au Chili.
NGC 4945 a un noyau actif, le centre de la galaxie émet beaucoup plus d’énergie que des galaxies comme la Voie lactée. C'est une galaxie de Seyfert, c'est à dire qu'elle émet non seulement dans le domaine du visible, avec son noyau lumineux, mais aussi dans le domaine des ondes radio, plus que les radio galaxies.
Les astronomes pensent que les trous noirs super-massifs sont la cause de la grande agitation que l’on observe dans les galaxies de Seyfert.
 

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.

astronoo 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

 

galaxie spirale NGC 4945

     
La galaxie M88 ou NGC 4501    

    
L’astronome français Charles Messier a décrit la 88eme entrée de son célèbre catalogue comme étant une « nébuleuse spirale sans étoiles ».
Les progrès de l'instrumentation nous permettent aujourd'hui de savoir que M88 est en effet une belle galaxie spirale, mais regorgeant d’étoiles, de gaz et de poussière, tout comme notre propre Voie lactée.
En vérité, M88 est même une des plus brillantes galaxies de l’amas de la Vierge, à quelque 50 millions d’années-lumière de nous. Les superbes bras spiraux de M88 sont aisés à distinguer sur ce portrait cosmique haut en couleur, avec leurs veines de poussière prenant naissance autour du noyau et rehaussées du bleu des amas d’étoiles jeunes ainsi que du rose des régions de formation d’étoiles.
La dominante jaune du noyau est due à sa population d’étoiles relativement âgée.
 La galaxie spirale M88 a un diamètre dépassant les 100 000 années-lumière, elle est située dans la constellation de la Chevelure de Bérénice. Sa magnitude reste néanmoins assez faible : 9,6 de magnitude.

astronoo Messier 88
Credit & Copyright: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

 

la galaxie M88

     
La galaxie NGC 891    

    
NGC 891 est une galaxie spirale barrée d'environ 30 millions d'années-lumière située dans la constellation d'Andromède. Elle fut découverte par William Herschel le 6 Octobre 1784. Cette galaxie est un membre du groupe de galaxies NGC 1023 dans le superamas local. L'objet est visible dans de petits télescopes de taille modérée, comme une tache allongée de faible lumière répartie sur une bande de poussière.
Cette galaxie spirale s’étend sur environ 100 000 années-lumière de diamètre et elle est distante de quelque 30 millions d’années-lumière de notre Galaxie dans la constellation d’Andromède.
NGC 891 ressemble beaucoup à notre propre galaxie, la Voie lactée.
Comme toutes les galaxies spirales, elle présente un disque galactique mince et plat et un bulbe central au milieu. Sur cette image détaillée on remarque d’épaisses veines de poussière. On distingue aussi sur cette présentation par la tranche de NGC 891 des filaments de poussière qui s’étendent sur des centaines d’années-lumière au-dessus et en dessous du disque. Ces poussières ont vraisemblablement été éjectées du disque par des explosions de supernovae ou par une intense activité de formation d’étoiles.
 

De petites galaxies compagnes sont également visibles à proximité du disque galactique.

astronoo La galaxie spirale barrée NGC 891
Credit : NASA, STScI, WikiSky

 

galaxie NGC 891

     

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Astronomie - 15 Octobre 2007