Les galaxies, c'est quoi ?
Un peu d'histoire
Ce n'est qu'au XVIIème siècle que Galilée, en observant la bande blanchâtre qui traverse le ciel et que l'on nomme Voie Lactée s'aperçoit qu'il s'agit en fait d'un grand nombre d'étoiles faiblement lumineuses. Un siècle plus tard, Thomas Wright émet alors l'hypothèse d'un gigantesque disque d'étoiles qui entourerait la Terre. Emmanuel Kant reprend cette idée en y appliquant les lois de la gravitation de Newton : ce disque serait en rotation de la même manière que le système solaire. Il envisage même la possibilité qu'il existe d'autres "univers-iles", et que certaines des nébulosités que l'on peut apercevoir soient de même nature que notre Voie Lactée.
L'astronomie d'alors n'ayant aucune notion des distances des objets célestes, cette idée reste sans suite, jusqu'au début du XXème siècle. On pensait alors que tout ce que l'on pouvait voir dans le ciel appartenait à notre galaxie.
En 1923, grâce au télescope de 2.50m du Mont Wilson, le plus puissant du moment, Edwin Hubble parvient à mesurer la distance d'une étoile dans la galaxie d'Andromède, située à 2 millions d'années-lumière. Il met alors en évidence deux choses fondamentales :
les galaxies sont en dehors de la Voie Lactée,
plus elles sont loin, plus elles s'éloignent de nous
Forme des galaxies
La première chose qu'il a alors fait, c'est de classer les galaxies qu'il voyait par analogie de formes. Comme on distingue des types spectraux d'étoiles, on peut distinguer des types de formes pour les galaxies.
Des galaxies spirales ...
Commençons notre visite des galaxies actuelles par les galaxies spirales.
ESO 269-57 , une galaxie Sc dans la constellation du Centaure, à 150 millions d'années-lumière. Source ESO / VLT
Messier 66, une galaxie Sb dans le Lion. Source : ING Archive and Nik Szymanek
NGC4526, une galaxie située à 26 Mal dans la constellation de la Vierge.
Notez la supernova de type Ia SN1994D en bas à gauche de la galaxie.
Image : Digital Sky Survey
M104, la galaxie du Sombrero, de type Sa, située à 30 Millions d'années lumière, dans la constellation de la Vierge. On remarquera l'importance du halo autour de la galaxie, qui ressort d'autant plus que la galaxie est vue par la tranche, et le disque de poussière qui apparaît en sombre sur la photo. Source ESO / VLT
... et des rondes...
M59, une galaxie elliptique de type E5 , située à 50 millions d'années lumière dans la Vierge. Source : SDSS
... enfin de toutes les formes
M82, une galaxie irrégulière dans la Grande Ourse, vue par le télescope de Subaru
Source : NOAJ.
Le Grand Nuage de Magellan, le plus proche voisin de notre galaxie.
Source : AURA/ NOAO/ NSF
Ces galaxies sont généralement de petite taille, entre 10 millions et un milliard d'étoiles. Elles sont souvent riches en gaz, ce qui en fait des lieux de formation d'étoiles, comme le disque des galaxies spirales.
Etant de petite taille, elles sont souvent peu lumineuses, ce qui fait qu'on ne peut détecter que celles qui sont assez proches.
Il est probable qu'elles aient été très nombreuses dans l'univers d'autrefois, mais que leur nombre a décru du fait des collisions. Celles qui restent ont maintenant une faible luminosité qui empêche leur détection.
Le passé des galaxies
Le fait qu'en regardant au loin, nous regardons aussi dans le passé nous permet d'avoir un aperçu de l'évolution des galaxies. Bien sur, nous ne voyons pas les mêmes galaxies à différentes époques, mais nous pouvons avoir un aperçu par type de galaxie.
Les galaxies se sont formées à partir de nuages de gaz présents au tout début de l'univers. Ces nuages se sont agglomérés par la gravitation, puis en leur sein, sont apparues des nuages moléculaires qui permettent la formation des étoiles. Nous pouvons donc supposer qu'en regardant loin dans le passé des galaxies, nous trouverons plus de régions de formation d'étoiles, donc d'étoiles jeunes et chaudes, doncplus bleues
En regardant loin dans l'univers, donc dans le passé, on doit observer une grande densité de galaxies plus bleues que dans notre proche environnement. C'est effectivement ce que voit Hubble lorsqu'il scrute le ciel profond.
Cette vue du ciel profond a été prise dans la constellation d'Hercule. On peut y voir 18 galaxies distantes de 11 milliards d'années-lumière dans un espace de moins de 2 millions d'années-lumière. (ce qui représente 1/100ème du diamètre de la pleine lune). Chaque galaxie est entre 30 et 50 fois plus petite que notre Voie Lactée.
Source NASA/HST
Références :
Age dating of starbust galaxies (C. Leitherer) Astrophysics and cosmology: the golden âge (M. Rowan-Robinson) Sky surveys and deep fields of ground-bases and space telescopes (V.P. Reshetnikov)
Sources : NASA , http://nrumiano.free.fr/PagesU/Findex.html
