Pour expliquer ce que sont Galaxias, il faut souligner qu'il s'agit d'un ensemble d'étoiles. Ceux-ci ont également des nuages de gaz, des planètes, de la poussière cosmique, de la matière noire et de l'énergie. Ces éléments s'assemblent gravitationnellement avec une structure plus ou moins définie. L'origine du mot galaxie est grecque, puisque ce sont eux qui ont attribué la naissance d'une galaxie aux gouttes de lait déversées dans l'Univers.
La croyance des Grecs, à l'égard des Galaxies, est celle par laquelle ils considéraient une déesse : Héra. Ils pensaient que pendant qu'elle nourrissait son fils Hercule des gouttes de lait se sont déversées dans l'Univers. C'est alors que pour eux les Galaxies ont vu le jour. Aujourd'hui, le montant de les étoiles qui composent une galaxie c'est indénombrable. Cependant, ce sont eux qui font partie d'une galaxie.
D'autre part, il existe également des sous-structures telles que des nébuleuses, des amas d'étoiles et des systèmes stellaires multiples. La classification historique des galaxies, a été réalisé selon sa forme apparente. Aussi appelée morphologie visuelle. Il s'agit d'une forme courante de galaxie elliptique qui a le profil lumineux d'une ellipse, d'où son nom. En revanche, les galaxies spirales ont une forme circulaire mais avec une structure de bras courbes enveloppés de poussière. Si vous souhaitez des informations plus détaillées sur d'autres caractéristiques des galaxies, je vous recommande de visiter ce lien à propos les caractéristiques des galaxies.
Il y avait aussi une autre façon de les classer, avec la galaxies inhabituelles. Ils portent également le nom de galaxies irrégulières. Cette classification des galaxies, sont le résultat de perturbations causées par l'attraction gravitationnelle des galaxies voisines. Ensuite, les interactions existantes entre galaxies voisines, c'est quand la fusion des galaxies peut être provoquée, pouvant induire la naissance intense d'étoiles.
Études de galaxies
Le résultat final obtenu, à la suite de l'interaction entre les galaxies voisines, sont de petites galaxies. Ce type de Galaxies, sont celles qui manque d'une structure cohérente. Pour cette raison, elles sont aussi appelées galaxies irrégulières. L'estimation qui a été publiée, selon des études de 2016, est qu'il y a au moins 2 milliards de galaxies. Ce serait un total de deux millions de millions. Bien sûr, nous parlons de l'univers observable.
Auparavant, on estimait qu'il y en avait dix fois moins que l'estimation mentionnée au paragraphe précédent. En plus de cela, selon les recherches, on estime que le la plupart des galaxies ils ont un diamètre compris entre cent et cent mille parsecs. Quant à leur séparation, les Galaxies sont généralement séparées par des distances de l'ordre du million de parsecs. L'espace intergalactique est constitué de gaz ténu.
La densité moyenne de l'espace intergalactique ne dépasse pas un atome par mètre cube. En plus de cela, de nombreuses galaxies sont disposées dans une hiérarchie d'agrégats, appelés amas. À son tour, la hiérarchie des agrégats peut former des agrégats plus grands, ceux-ci sont appelés supercumulos. D'autre part, les plus grandes structures sont disposées en nappes ou en filaments entourés d'immenses vides dans l'univers.
Certains astronomes pensent que le la matière noire représente 90% de masse dans la plupart des galaxies. Mais la nature de ce composant n'est pas prouvée et pour l'instant, il n'apparaît que comme une ressource théorique pour étayer la stabilité observée dans les galaxies. La matière noire a été initialement proposée en 1933 par l'astronome suisse Fritz Zwicky.
Matière noire et formes de galaxies
La découverte dans matière noire dans les galaxies Cela s'est produit parce que la rotation observée des galaxies indiquait la présence d'une grande quantité de matière qui n'émettait pas de lumière. Cependant, il existe de nombreuses autres galaxies en plus de la nôtre - la Voie lactée. Il y en a tellement qu'on n'a pas encore pu tous les compter ! Le télescope spatial Hubble a observé une petite partie de l'espace pendant 12 jours.
Hubble a réussi à découvrir dix mille galaxies de toutes tailles, formes et couleurs. Certains scientifiques pensent qu’il pourrait y avoir jusqu’à cent milliards de galaxies dans l’univers entier. Mais pour l’instant, nous ne pouvons nous fier qu’aux études menées dans l’Univers observable. Dans l’espace visible, il existe plusieurs types de galaxies. Certains d’entre eux sont en forme de spirale, comme les nôtres. Ils ont des bras courbés qui les font ressembler à des moulins à vent. Pour en savoir plus à ce sujet, vous pouvez consulter l'article sur types de galaxies.
Il existe également des galaxies de forme lisse et ovale. Ce sont des noms galaxies elliptiques. D'autre part, il existe également des galaxies qui ne sont ni en forme de spirale ni d'ovale. Ce type de galaxies est de forme irrégulière et ressemble à des taches dans l'espace universel. La lumière que nous voyons de chacune de ces galaxies provient des étoiles qu'elles contiennent.
Il y a suffisamment de distance entre eux pour parcourir l'espace qui leur correspond. Cependant, parfois, les galaxies se rapprochent tellement qu'elles entrent en collision les unes avec les autres. D'après ce que certains savants expliquent à ce sujet, la Voie Lactée entrera un jour en collision avec Andromède, qui est son plus proche voisin galactique. On estime que cet événement aura lieu d'ici cinq milliards d'années.
La bonne nouvelle de cet événement est que les galaxies sont trop grandes. À tel point qu'ils sont tellement étendus aux extrémités que, même s'ils entrent en collision, les planètes entre eux et les systèmes solaires n'entrent souvent pas en collision.
étoiles galactiques
Grâce à un télescope utilisé par Galileo Galilei en 1610, on peut voir ce qu'on appelait alors le ruban laiteux dans le ciel nocturne. qui s'appelait Voie Lactée pour cette raison. Dans la découverte qu'il a faite, il indique qu'elle est composée d'un nombre immense de petites étoiles. En 1755, Immanuel Kant a émis des théories sur la structure et les groupements d'étoiles.
Dans le traité de Kant, Histoire générale de la nature et théorie du ciel, il s'appuie sur des travaux antérieurs de Thomas Wright. Kant a affirmé que la Voie lactée était un système composé de milliers de systèmes solaires comme le nôtre. Ces systèmes mentionnés, seraient regroupés dans une structure d'ordre supérieur et avec des caractéristiques similaires à celles des systèmes planétaires, sensiblement plane, de forme elliptique, tournant autour d'un centre et régie par la même mécanique céleste.
galaxies découvertes
Andromède : une galaxie voisine
Sur Constellation d'Andromède, la galaxie qui porte le même nom a été observée en 1917 par Hebert Curtis. Ce grand érudit a réussi à le localiser dans la "nébuleuse" de Messier M31. Cependant, en fouillant les archives photographiques, il a trouvé 11 autres novae. De cette façon, il a pu observer qu'en moyenne, ces novae étaient 10 ordres de grandeur plus faibles que celles qui se sont produites dans notre galaxie.
L'enquête a abouti à cette observation pouvant prédire que de telles novae devraient être trouvées à une distance de 150.000 XNUMX parsecs. C'est ainsi qu'Hébert devint un célèbre défenseur de l'hypothèse de « l'univers insulaire », arguant que «nébuleuses en spirale» étaient des galaxies réellement indépendantes. Trois ans plus tard, un débat éclate entre Harlow Shapley et Heber Curtis sur la nature de notre galaxie.
Ce qui pouvait être discuté, en dehors de notre galaxie, était le sujet des "nébuleuses spirales" et le dimensions de l'univers. Cependant, pour défendre l'affirmation selon laquelle M31 était une galaxie externe, Curtis a soutenu que les lignes sombres vues dans cette "nébuleuse" étaient similaires aux nuages de poussière observés dans la nôtre. La clé de la nouveauté était l'utilisation d'un nouveau télescope. De cette manière, Edwin Hubble a été autorisé à résoudre les parties extérieures de certaines "nébuleuses en spirale" en tant que collections d'étoiles individuelles.
En plus de cela, Hubble a réussi à identifier ces étoiles variables céphéides et celles-ci lui ont permis d'estimer la distance à ces « nébuleuses » : elles étaient trop éloignées pour faire partie de la Voie lactée. Au cours de l'année 1936, Hubble organisa un système de classement des galaxies qui est encore utilisée aujourd'hui, portant le nom : la séquence de Hubble.
Notre galaxie : la voie lactée
La forme de la Voie lactée a été décrite pour la première fois par William Herschel. Cette première tentative de description a été enregistrée en 1785. Au cours de cette année, Herschel a soigneusement compté le nombre d'étoiles dans différentes régions du ciel. Un siècle et demi plus tard, plus précisément en 1920, Kapteyn a utilisé un raffinement de la technique utilisée par Herschel et a suggéré l'image d'un petit galaxie ellipsoïdale. Cette petite galaxie mesurait 15 kiloparsecs de diamètre, avec le Soleil près du centre.
D'autre part et avec une méthode différente, basée sur la distribution des amas globulaires, par Harlow Shapley, une image radicalement différente a émergé : un disque plat d'un diamètre d'environ 70 kiloparsecs et avec un Soleil éloigné de son centre. Cependant, aucune des analyses n'a pris en compte l'absorption de la lumière et de la poussière interstellaires présentes dans le plan galactique.
C'est finalement Robert Julius Trumpler qui prend en compte ces effets en 1930. Cette année-là, les amas ouverts sont étudiés par ce chercheur, produisant ainsi l'image actuellement admise de notre galaxie : la Voie Lactée. C'est une galaxie spirale d'environ 30 kiloparsecs de diamètre.
A ce titre, la Voie Lactée appartient à un Groupe Local de quelque quarante-six galaxies dominées par la Voie Lactée et le galaxie d'Andromède, dans l'ensemble. Cet amas se trouve au bord d'un "super amas" comprenant près de cinq mille galaxies. Le superamas, en même temps, fait aussi partie d'une autre énorme concentration de galaxies rassemblées en masses compactes et lisses.
Types de galaxies selon Hubble
Les galaxies peuvent être observées à partir de leurs différentes configurations, parmi lesquelles : elliptique, spirale, lenticulaire et irrégulière. Il y a une description un peu plus détaillée. Cette description est celle basée notamment sur l'apparition des galaxies et a été fournie par le séquence hubble, proposé en 1936. C'est un schéma qui ne repose que sur l'apparence visuelle, il ne prend donc pas en compte d'autres aspects, tels que le taux de formation d'étoiles ou l'activité du noyau galactique.
Galaxies elliptiques
Ce type de galaxies, comme son nom l'indique, sont celles qui ont forme d'ellipse. Ils peuvent être nommés E0 à E7, où le nombre signifie à quel point l'ellipse est ovale; ainsi, E0 serait une forme de sphère et E7 une plaque ou un disque. En plus de cela, on peut dire que le nombre indique son excentricité multipliée par 10.
La l'apparition de ces galaxiesmontrent peu de structures. Et même typiquement, ils ont relativement peu de matière interstellaire. Cela signifie que ces galaxies ont également un faible nombre d'amas ouverts et que le taux de formation d'étoiles est faible. En revanche, contrairement à cela, ces galaxies sont dominées par des étoiles anciennes à longue évolution.
Ces vieilles étoiles sont celles qui orbitent autour du noyau dans des directions aléatoires. En ce sens, ils présentent une certaine ressemblance avec les amas globulaires. Fait curieux, les plus grandes galaxies sont géants elliptiques. En fait, on pense que la plupart des galaxies elliptiques sont le résultat de collisions et de fusions de galaxies. Celles-ci peuvent atteindre des tailles énormes et se trouvent souvent dans de plus grands amas de galaxies, près du noyau.
Galaxies spirales
Ces types de galaxies sont des disques en rotation d'étoiles et de matière interstellaire, avec un renflement central composé principalement d'étoiles encore plus anciennes que dans les autres galaxies. Des bras en spirale de luminosité variable s'étendent à partir de ce renflement. Pour cette raison, ils sont appelés galaxies spirales. Les galaxies spirales barrées en particulier sont celles qui ont une bande centrale d'étoiles.
Les galaxies spirales intermédiaires sont celles qui, selon leur forme, sont classées entre une galaxie spirale barrée et une galaxie spirale sans barre.
Galaxies lenticulaires
Ce sont celles qui constituent un groupe de transition entre les galaxies elliptiques et spirales, et se divisent en trois sous-groupes : SO1, SO2 et SO3. Ils ont un disque, une condensation centrale très importante et une enveloppe étendue. Ils incluent le lenticulaire les barres (SBO), qui comprennent trois groupes : dans le premier (SBO-1), la barre est large et diffuse ; dans le second (SBO-2) il est plus lumineux aux extrémités qu'au centre ; et dans le troisième (SBO-3) il est déjà très lumineux et bien défini.
Galaxies irrégulières
Ce sont des galaxies irrégulières, car ce sont des galaxies qui ne rentrent encore dans aucune des classifications de galaxies de la séquence de Hubble. Ce sont des galaxies sans forme spirale ou elliptique. Ces types de galaxies ont leur propre typologie. Il existe deux sortes de galaxies irrégulières. Une galaxie Irr-I est une galaxie irrégulière qui montre une certaine structure mais pas assez pour s'intégrer parfaitement dans la classification de la séquence de Hubble.
D'autre part, le deuxième type de galaxie irrégulière est une galaxie Irr-II (Irr II). Il s'agit d'une galaxie irrégulière qui ne montre aucune structure qui l'intégrerait dans la séquence de Hubble. En plus de ça, galaxies naines irrégulières ils sont généralement étiquetés comme dI. Certaines galaxies irrégulières sont de petites galaxies spirales déformées par la gravité d'un voisin beaucoup plus grand.
Il est curieux de savoir que sur le nombre total de galaxies observées à ce jour, une seule cinq pour cent des galaxies brillantes sont appelées galaxies irrégulières.
galaxies actives
Cette classe de galaxies libère de grandes quantités d'énergie et de matière dans le milieu interstellaire. Ils le font à travers des processus qui ne sont pas liés à la processus stellaires ordinaires. Peu de galaxies peuvent être classées comme galaxies actives, en fait elles sont environ dix pour cent.
En ce qui concerne l'énergie émise par le galaxies actives, la plupart proviennent d'une petite région brillante du noyau de la galaxie. Dans de nombreux cas, des raies spectrales d'émission larges et étroites sont observées. Ces lignes sont celles qui montrent l'existence de grandes masses de gaz tournant autour du centre de la galaxie.
Types de galaxies actives
Galaxie Seyfert
Cette classe de galaxies sont en fait des galaxies spirales qui se caractérisent par un noyau de point très brillant. Selon leur spectre ils se distinguent ainsi :
- Seyfert Galaxy Type I : Ce sont ceux qui ont de larges raies d'émission.
- Seyfert Galaxy Type II : Au contraire, ils ont des raies d'émission étroites.
On observe également que ces galaxies émettent faiblement en radio.
galaxies d'étoiles
Cette classe de galaxies actives sont celles dans lesquelles un grand nombre d'étoiles se forment. Beaucoup de ces étoiles, après leur mort, explosent en produisant une supernova. Même après que ce phénomène se soit produit, il fait partie du évolution stellaire et formellement ce groupe ne serait pas dans notre classification. Cette formation anormalement élevée d'étoiles pourrait être liée à des mécanismes internes du noyau de la galaxie.
radiogalaxies
Les galaxies dites radio sont celles qui sont généralement associées aux galaxies de type E à noyau actif. Ceux-ci émettent à des longueurs d'onde radio et certains peuvent être relativement faibles. Ce sont généralement des galaxies qui s'étendent sur de vastes étendues d'espace. Ils ont un noyau brillant et sont généralement entourés de deux jets de grosses particules. De plus, dans beaucoup d'entre eux, il a été détecté rayonnement synchrotron.
quasars
Un quasar ne peut pas être différencié d'un autre corps céleste. Cela se produit parce que les quasars ont apparemment la même apparence qu'une étoile. C'est d'ailleurs la raison de son nom, puisqu'il vient de la contraction anglaise quasi-stellaire, due à sa ressemblance. Mais essentiellement, les quasars consistent en un noyau très lumineux et non résolu avec de fortes raies d'émission larges et étroites.
Les quasars qui ont été localisés dans les endroits les plus proches de l'Univers observable, ont eu comme résultat d'investigation, qu'un nébulosité diffuse. Ce qui révèle que ce type d'objets ne sont rien d'autre que des noyaux de galaxies actives très éloignées dont nous ne pouvons détecter que leur noyau. Or, on sait que la masse de ces objets est très élevée et qu'ils ont généralement une forme structurée.
Formation et évolution des galaxies
Il s'agit de l'un des domaines de recherche qui ont connu le plus d'activité ces dernières années. études astrophysiques. Parmi les idées déjà largement acceptées figurent des simulations informatiques qui ont prédit les structures et la distribution actuelles observées dans les galaxies.
formation de galaxies
Selon les investigations menées par les scientifiques et les astronomes, les galaxies sont former de nouvelles étoiles et interagir les uns avec les autres. Cette scène ressemble beaucoup à la galaxie Cobweb (MRC 1138-262) et à ses environs, l'un des protoamas les mieux étudiés. Si vous souhaitez en savoir plus sur la formation des galaxies et des étoiles, je vous suggère de consulter cet article sur le processus de formation des galaxies et des étoiles.
Les modèles les plus renouvelés qui sont montrés en référence au cosmos du débuts de l'univers, sont basés sur la possible théorie du Big Bang. Quelque 300 000 ans après cet événement supposé, des atomes d'hydrogène et d'hélium ont commencé à se former lors d'un nouvel événement appelé recombinaison. Presque tout l'hydrogène était neutre (non ionisé) et absorbait facilement la lumière.
La période pendant laquelle les étoiles ne se sont pas encore formées est appelée Période sombre. C'est à partir des fluctuations de densité (ou irrégularités anisotropes) de cette matière primordiale que les plus grandes structures ont commencé à apparaître. En raison de cette activité, des masses de matière baryonique se sont condensées en halos de matière noire froide. Ces structures primordiales deviendraient éventuellement les galaxies que nous voyons aujourd'hui.
Galaxies précoces En 2006, des preuves ont été découvertes faisant référence à l'apparition précoce des galaxies. Cela s'est produit lorsque la galaxie IOK-1 a été découverte comme ayant une décalage vers le rouge anormalement élevée (6,96), elle ne correspondait qu'à 750 millions d'années après le supposé Big Bang. C'est ce qui en a fait la galaxie la plus ancienne et la plus lointaine jamais vue.
D'autre part, certains scientifiques affirment que d'autres objets comme Abell 1835 IR1916 ont des décalages vers le rouge plus élevés et sont donc à un stade plus précoce de la évolution de l'univers, âge et composition d'IOK-1 a été établie avec une plus grande fiabilité. Le dernier mois de l'année 2012, plusieurs astronomes ont rapporté que UDFj-39546284 était l'objet astronomique connu le plus éloigné.
Cet objet avait une valeur de décalage vers le rouge de 11. On estime que l'objet a vu le jour environ 380 millions d'années après le possible Big Bang. Cela signifie que la lumière qui nous parvient a parcouru environ 13.420 XNUMX millions d'années-lumière. L'existence de ces premiers protogalaxies suggère qu'ils doivent s'être formés dans le soi-disant âge des ténèbres.
Une question ouverte en astrophysique est le processus détaillé par lequel les étoiles se sont formées. premières galaxies. Les théories qui en découlent peuvent être divisées en deux catégories : top-down et bottom-up. Dans les théories descendantes, telles que le modèle ELS (de Eggen, Lynden-Bell et Sandage), les protogalaxies se forment lors d'un effondrement simultané à grande échelle sur une centaine de millions d'années.
D'autre part, dans les théories ascendantes, telles que le modèle SZ (de Searle et Zinn), de petites structures similaires à amas globulaires puis plusieurs de ces objets se réunissent pour former une plus grande galaxie.
évolution des galaxies
En passant un milliard d'années dans la formation, c'est que les structures clés commencent à apparaître à commencer par le évolution d'une galaxie: les amas globulaires, le trou noir supermassif central et un renflement formé d'étoiles de population II pauvres en métal. Même si cela n'en a pas l'air, c'est la création du trou noir supermassif qui semble jouer un rôle clé dans la régulation active de la croissance des galaxies en limitant la quantité totale de matière supplémentaire ajoutée. Au cours de cette première période, les galaxies subissent une poussée majeure de formation d'étoiles.
Après cela, deux milliards d'années plus tard, le matière accumulée est celui qui se trouve sur un disque. D'autre part, la galaxie continuera d'absorber la matière tombant des nuages à grande vitesse et des galaxies naines tout au long de sa vie. Cette matière est principalement constituée d'hydrogène et d'hélium. Le cycle stellaire de la naissance et de la mort augmente lentement l'abondance des éléments lourds, permettant éventuellement aux planètes de se former.
Ce qui peut affecter de manière significative l'évolution des galaxies, ce sont les interactions et les collisions simultanées. Les fusions de galaxies étaient courantes dans les premiers temps. En fait, la plupart des galaxies semblaient très particulières. Compte tenu de la distance entre les étoiles, la grande majorité des systèmes stellaires de la galaxie en cas de collision ne sont pas affectés.
En plus de cela, il est important de noter que l'action de la gravité sur le gaz et la poussière interstellaires des bras spiraux produit de longues rangées d'étoiles appelées queues de marée. Quelques exemples qui peuvent être mentionnés, concernant ces formations, peuvent être vus dans NGC 4676 27 et les galaxies des Antennes.
Nous avons déjà mentionné que la Voie lactée et la galaxie voisine d'Andromède se dirigent l'une vers l'autre. Ils le font à une vitesse approximative d'environ 130 km/s. En plus de cela, la recherche nous amène également à penser qu'en fonction de la mouvements latéraux, les deux pourraient entrer en collision dans environ cinq ou six millions d'années. Bien que la Voie lactée n'ait jamais heurté une galaxie aussi grande qu'Andromède, il existe de plus en plus de preuves de collisions passées de la Voie lactée avec de petites galaxies naines.