Galaxies

Galaxies 

Les galaxies représentent l'unité structurelle de base de l'univers. Une galaxie est un regroupement stellaire contenant des centaines de millions à des centaines de milliards d'étoiles, ainsi que des quantités considérables de matière interstellaire (gaz et poussières). Galaxie : du grec galactos, signifiant « lait ».

L'indication « p » ou « pec », à la fin de la classification d'une galaxie, signifie « peculiar » pour rendre compte d'une forme anormale généralement causée par l'interaction ou la collision entre galaxies.

Pour classer les différents types de galaxies, on utilise un système très répandu : la classification de Hubble. Elle se compose de 4 grandes familles de galaxies:

- Elliptiques (E)

- Spirales (S) et Spirales barrées (SB)

- Lenticulaires (SO)

- Irrégulières (I)

La classification des galaxies selon E. P. Hubble.

Les Galaxies elliptiques (E) :

Ce sont les plus grosses galaxies que comporte l’Univers: elles sont plus denses que les autres galaxies, les télescopes sont incapables d’observer les étoiles distinctement.

Elles ont une rotation complète symétrique, ne possèdent pas de structure interne observable.

Elles sont très brillantes, du fait du très grand nombre d’étoiles présentes, et ne contiennent pratiquement plus de gaz. Les étoiles sont donc vieilles et ces galaxies sont donc plus rouges que les autres.

On pense que ces galaxies sont souvent le résultat d’une collision entre deux galaxies spirales. En effet, les simulations numériques démontrent que lorsque deux spirales se rencontrent, elles fusionnent et les orbites des étoiles se répartissent autour d’un centre de masse : on obtient donc une galaxie elliptique. De plus, les nuages de gaz et les nuages moléculaires se percutent, s’échauffent et donnent naissance à une quantité très importante de nouvelles étoiles. C’est ainsi qu’on explique la faible quantité de gaz et la grande quantité d’étoiles au sein de ces galaxies.

Les galaxies elliptiques se trouvent souvent placées au cœur même des grands amas galactiques.

Elles sont classées E0 ou E7 selon l’aplatissement de leur disque. Leur forme n’est effectivement jamais complètement aplatie.

Elles ont une forme tridimensionnelle. En fait, ces galaxies présentent les mêmes caractéristiques que les bulbes des galaxies spirales.

On note également l’existence de petites galaxies elliptiques dites « naines », diffuses, qui sont de nature bien différente. Elles ont une faible masse, mais leur nombre est très important. Parmi ce type de galaxies, nous pouvons citer M32 et NGC205 (les 2 galaxies satellites de M31), M60, M85, M86, M88 et M89, galaxies appartenant à l’amas de la Vierge. De nombreuses galaxies de cet amas sont accessibles à l’astronome amateur.

Les Galaxies spirales (S)

Les spirales contiennent un bulbe central, constitué d’étoiles relativement vieilles, et entouré de bras que l’on dit « spiraux », faits de gaz, poussières et d’étoiles jeunes. La couleur des bras, plutôt bleutée, diffère donc de celle du bulbe, plutôt jaunâtre.

De très nombreuses galaxies possèdent des bras spiraux, enroulés autour du centre galactique de manière plus ou moins serrée. On classe aussi les spirales suivant l’importance des bras par rapport à la taille du bulbe. Ces galaxies sont donc classées Sa, Sb et Sc, selon ces critères.

Dans notre ciel, nous avons la chance de pouvoir observer des spécimens vus de face, ou bien par la tranche (ce qui fait ressortir le renflement du bulbe), ce qui facilite grandement notre étude de ces objets.

A gauche : Vus dans l’infra rouge par le télescope spatial Spitzer, 

les spectaculaires bras de la galaxie spirale M81.

A droite : Vue entièrement de face, la galaxie NGC 4622 prise par 

le télescope spatial Hubble offre un très beau spectacle 

Les bras d’une galaxie spirale sont faits de poussières et de gaz, on les voit aisément car ils occultent la lumière des étoiles situées au centre. De même, sur Terre, on devine des irrégularités dans notre Voie Lactée qui trahissent la présence du bras situé entre nous et le centre galactique. On peut néanmoins aujourd’hui, grâce aux techniques d’observation, admirer le cœur de la Voie Lactée sans être gêné par la poussière du disque, grâce aux infrarouges.

On distingue d’importantes différences dans les galaxies spirales. En effet, toutes ne sont pas au même stade de leur évolution. Les spirales les plus différentes des elliptiques dans le diagramme de Hubble sont très riches en gaz (donc actives en matière de formation stellaire), alors que d’autres sont appauvries en gaz et ne forment plus beaucoup de nouvelles générations d’étoiles. Malgré la diversité des critères d’identification des galaxies spirales, il est bon de noter qu’elles partagent une propriété fondamentale au niveau de la formation stellaire. L’apparition des étoiles doit obéir à une unique loi.

Les Galaxies spirales barrées (SB)

Ces spirales particulières possèdent une barre qui traverse le noyau de la galaxie, d’où partent les bras spiraux. Selon l’ouverture des bras, on distingue 3 classes SBa, SBb et SBc.

On peut dire que la majorité des galaxies dans l’Univers sont des spirales, et que la majorité des spirales sont barrées … Ceci pour donner une idée de la part qu’occupent les spirales barrées dans la répartition de toutes les galaxies de l’Univers.

D’ailleurs, on sait depuis très peu de temps que notre galaxie, la Voie Lactée est une spirale barrée !! On savait évidemment depuis fort longtemps qu’elle était spirale, on la comparaît d’ailleurs très souvent à M31 notre proche voisine (galaxie d’Andromède) pour se la représenter. Mais de récentes études ont démontré qu’une barre de quelques 27 000 années lumière traversait le centre galactique !

Hormis cette particularité, les spirales barrées restent relativement semblables aux galaxies spirales classiques. Notons également la présence de M58, M83, M95, M96, NGC 1300 et NGC 1360 parmi les plus beaux spécimens …

Les Galaxies lenticulaires (S0) :

Ces galaxies n’étaient pas présentent dans la classification initiale d’Edwin Hubble, il retoucha son catalogue une dizaine d’années après l’avoir publié.

Les galaxies lenticulaires auraient une forme intermédiaire entre les galaxies elliptiques E7 et les spirales. Cette idée fut exposée par Hubble, la photographie lui donna raison en 1950.

A l’instar des elliptiques, les lenticulaires sont très symétriques et ne présente pas de structure interne bien définie, pas de spirale, pas de barre ... Juste un bulbe au renflement très important et un petit disque aplati.

Comme les elliptiques, elles ne possèdent plus de poussières ni de gaz, les étoiles y sont donc plus vieilles que dans les galaxies spirales. Parmi les plus connues des astronomes, citons M84, NGC 2685, NGC 3115, NGC 4477.

Les Galaxies irrégulières (I)

Ces galaxies sont les moins massives de toutes les galaxies de l’Univers. Il est possible que ces galaxies soit des spirales ratées, si peu massives que la matière ne s’est pas condensée convenablement, empêchant la rotation d’un disque de matière autour d’un centre gravitationnel. Pour ces raisons, la présence de gaz est très importante alors que la présence d’étoiles y est plus rare.

Néanmoins, la formation stellaire est intense bien que plus désorganisée que dans le disque d’une spirale, et la présence d’étoiles supergéantes bleues montrent une ressemblance avec les galaxies spirales.

Parmi les galaxies irrégulières, on distingue M82, NGC 2976 et le Petit Nuage de Magellan (très proche de nous et visible dans l’hémisphère sud).

Les 2 nuages de Magellan vu de la Terre (Namibie), pris par un amateur uniquement sur trépied photo. Ces deux galaxies, les plus proches de la Terre, sont situées entre 160.000 et 200.000 années lumière.

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