"...Vous pouvez regarder à l'infini trois choses : le feu, l'eau et le ciel étoilé." Cet énoncé classique appartient à la catégorie des axiomes et ne nécessite aucune preuve. Mais si l'eau et le feu évoquent des émotions différentes chez les gens dans différentes situations, alors lorsqu'ils voient une immense tente étoilée, tout le monde éprouve généralement les mêmes sentiments - admiration, paix et compréhension de la petitesse de tous nos problèmes par rapport à l'étincelant et à l'infini. monde s'étendant au-dessus de votre tête.
Grâce aux connaissances acquises à l'école, nous comprenons que nous voyons au-dessus de nous des étoiles individuelles comme notre Soleil, des systèmes stellaires entiers, notre Galaxie, l'Univers, enfin. Cependant, malgré le niveau d'éducation assez élevé des gens modernes, beaucoup ne comprennent pas très bien en quoi la galaxie diffère de l'univers. Essayons de comprendre cette question, d'autant plus qu'elle est tout à fait simple.
Galaxie, notre demeure étoilée
Les amas de systèmes stellaires reliés par des forces gravitationnelles sont appelés galaxies. Il s'agit de la description la plus primitive de ce phénomène, mais qui reflète en même temps le plus fidèlement son essence. Les galaxies ne sont peut-être pas très grandes, composées de plusieurs milliards d’étoiles, mais elles peuvent aussi être des monstres géants, comprenant des milliards d’étoiles.
A titre d'exemple, on peut citer la galaxie naine Petit Nuage de Magellan (1,5 milliard d'étoiles) et la mégaformation - une galaxie spirale portant le nom sans visage NGC 6872. Il est difficile de calculer le nombre exact d'étoiles qu'elle contient en raison de sa taille gigantesque, mais le fait que le chiffre se chiffre en milliers de milliards ne fait aucun doute.
Pour imaginer plus clairement l'immensité de ce monstre, vous pouvez le comparer avec notre grande patrie cosmique - la Voie Lactée (le système solaire est situé dans cette galaxie) :
- la taille de la Voie Lactée est de 100 à 120 000 années-lumière de diamètre et elle est également considérée comme étant loin d'être une petite formation ;
- un survol de la galaxie NGC 6872 par le même itinéraire ne prendra pas moins de 500 mille années-lumière.
À propos, de nombreuses galaxies sont également reliées par gravité et vivent (tournent) au même rythme. Dans notre amas de galaxies, à côté de nous, se trouvent Andromède (diamètre 200 000 années-lumière), les galaxies du Triangle (50 000 années-lumière) et un certain nombre de formations satellites, appelées galaxies naines.
Nous avons donc un peu trié les galaxies. Maintenant, pour comprendre la différence entre une galaxie et l’univers, nous devrions parler de l’univers lui-même.
L'Univers... Un abîme incompréhensible
En bref : l'univers est un volume d'espace illimité rempli d'étoiles, de systèmes stellaires, de galaxies, de trous noirs, de vides, etc. Et, très probablement, il contient bien d'autres objets et phénomènes différents dont la science moderne n'a même pas conscience. Toute cette diversité est en mouvement constant et vit sa propre vie, parfois incompréhensible pour nous.
Quand on regarde le ciel nocturne, on a l’impression qu’il est simplement rempli d’étoiles. Les images prises avec le télescope le plus puissant du monde, Hubble, semblent confirmer cette impression. Et les dernières recherches des astronomes montrent qu'il y a au moins 100 à 200 milliards de galaxies dans l'univers, et selon certaines données, plus de 500 milliards. Cependant, en réalité, tous ces amas d'étoiles sont infiniment seuls dans un univers sans limites. Souvent, ils sont séparés par des distances si grandes que l’esprit humain est tout simplement incapable de les imaginer.
L'Univers s'est formé après le Big Bang et a donc son propre âge, même s'il n'a pas de frontières. Selon les dernières données, l'âge de la mère de tout ce qui se trouve dans l'espace est de 13,75 ± 0,13 milliard d'années. Certes, de nombreux scientifiques sérieux croient que l'Univers est éternel, qu'il a toujours existé et qu'il n'y a aucune trace d'un Big Bang. Laissons cependant les disputes scientifiques aux « personnes spécialement formées » et passons au point principal de notre article.
Comparaison
Rassemblons maintenant tout ce que nous avons appris du matériel précédent. Essayons de déterminer les différences entre ces deux objets. Il y en a peu, mais ils sont assez importants.
Dans le tableau, nous avons mis en évidence les principaux points, à notre avis, qui montrent quelle est la différence entre la galaxie et l'univers. Au sens figuré, l'univers peut être imaginé comme une sorte de maison extravagante composée de blocs dont chacun diffère de son voisin par son poids, sa taille et même ses propriétés physiques (théoriquement). Cependant, malgré une telle « confusion », l’ensemble de la structure semble étonnamment harmonieux et durable. Elle est soumise à des lois uniformes, « universelles », inébranlables et éternelles.
La taille de la partie visible de l’Univers est tout simplement incroyable ! Cependant, ce n’est qu’un grain de sable au bord de l’Océan sans limites – le Grand Univers – dont nous ne sommes ni capables d’imaginer ni de calculer la véritable taille…
La Voie Lactée fait partie d'une famille de galaxies voisines appelées Groupe Local et forme avec elles un amas de galaxies. Il existe de magnifiques spirales parmi les galaxies proches. L'une d'elles, la galaxie d'Andromède, est l'objet le plus éloigné visible à l'œil nu. La plupart des galaxies de l’Univers ont une forme spirale ou elliptique, et nombre d’entre elles font partie d’amas de galaxies.
Tout au long du 19ème siècle. et au début du 20e siècle. les astronomes ne savaient pas exactement pourquoi ces points lumineux brumeux leur étaient visibles à travers le télescope. Il était clair que les étoiles faisaient partie de la Voie Lactée, tout comme les nuages de gaz brillants comme la nébuleuse d’Orion. Mais dans leur recherche de comètes et de planètes, des astronomes tels que Charles Messier et William Herschel ont découvert des milliers de nébuleuses plus faibles, dont beaucoup sont en spirale. Les astronomes voulaient savoir s’il s’agissait de galaxies situées bien au-delà de la Voie Lactée, ou simplement de nuages de gaz dans notre Galaxie. Cette question n'a trouvé de réponse que lorsqu'un moyen a été trouvé pour mesurer les distances jusqu'à ces faibles nébuleuses.
En 1924, l’astronome américain Edwin Hubble prouva de manière convaincante que les nébuleuses spirales sont des galaxies géantes, semblable à la Voie Lactée, mais infiniment éloignée de celle-ci. D’un seul coup, il révéla l’énormité stupéfiante de l’univers. Hubble a été le premier à découvrir des étoiles variables dans la galaxie d'Andromède : les Céphéides. Elles étaient beaucoup plus faibles que les Céphéides des Nuages de Magellan. La différence de luminosité signifiait que la galaxie d’Andromède devait être 10 fois plus éloignée de nous que les nuages de Magellan.
La galaxie d'Andromède peut être vue à l'œil nu : c'est l'objet le plus éloigné que l'on puisse voir sans jumelles ni télescope. D’innombrables galaxies sont bien plus faibles que celle-ci et donc encore plus éloignées de nous. Edwin Hubble a découvert le royaume des galaxies. Au cours des années suivantes, il mesura les distances de nombreuses autres spirales et put prouver que même les galaxies les plus proches sont éloignées de nous de plusieurs millions d'années-lumière. La taille de l’Univers observable a largement dépassé les estimations précédentes.
Groupe local
En scrutant l’espace lointain, nous découvrons que les galaxies ne sont pas réparties uniformément dans l’Univers. Les galaxies se regroupent pour former des amas ou des familles. Notre propre famille s'appelle le « Groupe Local ». Il s'agit, en général, d'une formation plutôt clairsemée : environ 25 de ses membres sont dispersés sur un espace de 3 millions d'années-lumière. Les plus grandes d'entre elles sont la Voie Lactée, ainsi que les galaxies spirales M31 à Andromède et M3 à Triangle. La Voie lactée est accompagnée d'environ neuf galaxies naines se déplaçant à proximité, et Andromède en compte huit autres. Les astronomes continuent de trouver de plus en plus de galaxies faibles dans notre groupe local.
Chaque membre du groupe local se déplace sous l'attraction gravitationnelle de tous les autres membres. Tous les amas de galaxies sont maintenus ensemble par le champ gravitationnel, qui est la force la plus importante agissant dans l’Univers sur de grandes distances. En mesurant la vitesse des galaxies du groupe local, les astronomes peuvent calculer sa masse totale. Elle est environ 10 fois supérieure à la masse des étoiles visibles, ce qui signifie qu'il doit y avoir beaucoup de matière sombre et invisible dans le groupe local.
Amas en Vierge
Si nous poursuivons notre voyage au-delà du groupe local, nous rencontrerons d'autres petits groupes de galaxies, comme le Quintette de Stefan, dans lequel deux galaxies spirales sont enfermées l'une dans l'autre. Et puis des clusters beaucoup plus grands scintillent. L’énorme amas de la Vierge, situé à environ 50 millions d’années-lumière, est le grand amas de galaxies le plus proche de nous. Il est trop éloigné pour que la distance puisse être calculée à l'aide d'étoiles variables. Au lieu de cela, les magnitudes des étoiles les plus brillantes et des plus grands amas d’étoiles sont utilisées pour les calculs. Leur éclat est comparé à celui d'objets similaires, dont la distance est déjà connue.
Le cluster de la Vierge est énorme ; elle s'étend sur une superficie environ 200 fois plus grande que la superficie occupée dans le ciel par la pleine Lune ! Ce gigantesque cluster compte plusieurs milliers de membres. Dans sa partie centrale se trouvent trois galaxies elliptiques répertoriées pour la première fois par Charles Messier : M84, M86 et M87. Ce sont des galaxies vraiment immenses. Le plus grand d'entre eux, M87, est comparable en taille à l'ensemble de notre « Groupe Local ». L’amas de la Vierge est si massif que son attraction gravitationnelle maintient non seulement cet immense collectif ensemble, mais s’étend également jusqu’à notre « groupe local ». Notre Galaxie et ses compagnes se dirigent lentement vers l'amas de la Vierge.
Amas dans la constellation Coma Bérénices
En allant encore plus loin, à environ 350 millions d’années-lumière, nous arrivons à une immense cité galactique dans la constellation Coma Berenices. Il s'agit de l'amas de Coma, contenant plus de 1 000 galaxies elliptiques brillantes et peut-être plusieurs milliers de membres plus petits qui ne peuvent plus être observés avec les moyens modernes. La taille de l'amas atteint 10 millions d'années-lumière ; deux galaxies elliptiques supergéantes se trouvent en son cœur. Les astronomes estiment que cet amas contient des dizaines de milliers de membres.
Toutes les galaxies sont maintenues en amas par les forces gravitationnelles. Dans ce cas, les vitesses des galaxies au sein de l'amas indiquent que seuls quelques pour cent de la masse totale sont contenus dans les étoiles qui nous sont visibles. L'amas de Coma, comme d'autres grands amas de ce type, est principalement constitué de matière noire.
Il est peu probable que les régions centrales des amas densément peuplés comme celui de Coma Berenices contiennent des galaxies spirales. Cela peut être dû au fait que les galaxies spirales qui y existaient autrefois ont fusionné pour former des galaxies elliptiques. Le Coma Cluster est une forte source de rayons X émis par des gaz très chauds avec des températures allant de 10 à 100 millions de degrés. Ce gaz a été trouvé dans la partie centrale du cluster ; dans sa composition chimique, il est proche du matériau des étoiles.
Il est possible que ce qui suit se soit produit. Les galaxies situées dans la partie centrale de l'amas sont entrées en collision les unes avec les autres et, se dispersant après l'impact, ont laissé tomber leurs nuages de gaz. Le gaz était chauffé par friction alors que les galaxies le traversaient à des vitesses pouvant atteindre des milliers de kilomètres par seconde. À mesure que les galaxies perdaient leur gaz, leurs bras spiraux disparaissaient progressivement.
Superamas et vides
Photographier l’espace lointain montre qu’à mesure que nous nous déplaçons dans l’Univers, des galaxies continuent d’apparaître. Presque toutes les directions dans lesquelles nous regardons révèlent une dispersion de galaxies faibles, comme de la poussière. Certains objets ont été détectés à une distance allant jusqu'à 10 milliards d'années-lumière. Chacune de ces innombrables galaxies contient des milliards d’étoiles. Même les astronomes professionnels ont du mal à imaginer de tels chiffres. L’Univers extragalactique est plus grand que tout ce qu’on peut imaginer.
Presque toutes les galaxies se trouvent dans des amas contenant de quelques milliers de membres. Mais que dire de ces clusters eux-mêmes : peut-être sont-ils aussi regroupés en familles ? Oui, c'est exactement ça !
Le Cluster Local de Clusters, connu sous le nom de Superamas Local, est une formation aplatie qui comprend, entre autres, le Groupe Local et le Cluster de la Vierge. Le centre de masse est situé dans l’amas de la Vierge et nous sommes à la périphérie. Les astronomes se sont efforcés de cartographier le superamas local en trois dimensions et de révéler sa structure. Il s’est avéré qu’il contenait environ 400 amas de galaxies individuels ; ces grappes sont rassemblées en couches et en bandes, séparées par des intervalles.
Un autre superamas est situé dans la constellation d'Hercule. Il se trouve à environ 700 millions d'années-lumière et, sur environ 300 millions d'années-lumière, les galaxies ne se rencontrent apparemment pas du tout.
Ainsi, les astronomes ont établi que les superamas sont séparés les uns des autres par des espaces vides géants. À l’intérieur des superamas se trouvent également des « bulles » de plusieurs millions d’années-lumière qui ne contiennent pas de galaxies. Les superamas se replient en fils et en rubans, donnant à l'Univers, à sa plus grande échelle, une structure spongieuse.
Loi de Hubble et Redshift
Nous savons désormais que notre Univers est en constante expansion et devient de plus en plus grand. Hubble a joué un rôle décisif dans cette découverte. À l'aide d'étoiles céphéides, il a déterminé les distances jusqu'aux galaxies les plus proches et, à partir de mesures de redshift, il a déterminé leurs vitesses. La découverte a été faite lorsqu'il a comparé la vitesse des galaxies à leurs distances. Il s'est avéré que la relation entre ces deux quantités est exprimée sur le graphique par une ligne droite : plus la galaxie est éloignée de nous, plus sa vitesse est grande. La loi de Hubble déclare que plus une galaxie se déplace vite, plus elle est éloignée. Hubble a trouvé un lien entre deux grandeurs mesurables pour les galaxies proches : entre la distance et le redshift (qui donne la vitesse). Et une fois qu’une telle connexion est établie, la loi de Hubble peut être inversée et utilisée pour la procédure inverse. En mesurant le redshift pour des galaxies plus éloignées, il est possible, en utilisant la loi de Hubble, de calculer la distance qui les sépare. C'est ainsi que les astronomes déterminent les distances des galaxies lointaines de notre Univers.
Bien sûr, lorsqu’on utilise la loi de Hubble, il existe une certaine incertitude quant à l’exactitude du résultat. Par exemple, s'il y a une inexactitude dans le calcul des distances par rapport aux galaxies proches, le graphique ne sera plus absolument correct : toute erreur se poursuivra dans l'espace lointain lorsque nous essaierons de l'utiliser pour connaître les distances par rapport à des galaxies plus lointaines. Néanmoins, la loi de Hubble constitue la méthode la plus importante pour étudier la structure à grande échelle de l’Univers.
Expansion de l'Univers
Pourquoi découle-t-il de la loi de Hubble que l’Univers est en expansion ? Toutes les galaxies nous fuient. La Voie lactée est donc au centre de l'Univers ? Après tout, lorsque nous voyons une explosion - par exemple, des feux d'artifice explosant dans le ciel - alors tout se disperse dans toutes les directions depuis le lieu de l'explosion. Alors, si tout autour de nous s’envole, nous devons être au centre de cette expansion ?
Non, ce n'est pas vrai : nous ne sommes pas au centre.
Lorsque, lors d'une explosion, des pièces individuelles se séparent dans des directions différentes, les distances entre tous les fragments augmentent. Cela signifie que chaque fragment « voit » comment tous les autres s'envolent. Pour voir comment cela fonctionne, prenez un ballon et dessinez dessus des galaxies à l'aide de symboles spiralés et elliptiques. Gonflez maintenant lentement le ballon. Au fur et à mesure de son expansion, les galaxies s'éloignent les unes des autres. Quelle que soit la galaxie que vous choisissez comme point de départ, toutes les autres, au fur et à mesure que le ballon se gonfle, se dispersent de plus en plus loin.
Cela peut également être discuté d’un point de vue mathématique. La coque de la balle est une surface incurvée, elle n'a presque aucune épaisseur. Lorsque vous gonflez un ballon, cette surface sphérique s’étire pour couvrir de plus en plus d’espace. La coque incurvée, étant elle-même bidimensionnelle, se dilate dans un espace tridimensionnel. Et à mesure que cela se produit, les galaxies dessinées sur la boule s’éloignent de plus en plus les unes des autres.
Quant à l’Univers, les trois dimensions de l’espace ordinaire s’étendent en un espace spécial à quatre dimensions appelé espace-temps. La dimension supplémentaire est le temps. Au fil du temps, les trois dimensions de l’espace augmentent continuellement leur étendue. Les amas de galaxies, inextricablement liés à l’expansion de l’espace, s’éloignent constamment les uns des autres.
Âge de l'Univers
Comment les astronomes peuvent-ils déterminer l’âge de l’Univers ? Nous connaissons l'âge d'un arbre en comptant les cernes annuels sur une coupe - un cerne pousse par an. Les géologues peuvent estimer l'âge des roches déposées dans les sédiments grâce aux fossiles qui y sont trouvés. L'âge de la Lune a été déterminé en mesurant la radioactivité de roches contenant des éléments radioactifs. Dans toutes ces méthodes, d'une manière ou d'une autre, les données nécessaires sont obtenues - le nombre d'anneaux, les fossiles de scie, l'intensité du rayonnement restant - et avec leur aide l'âge est calculé.
Pour déterminer l’âge de l’Univers en expansion, nous étudions les distances et les vitesses d’un grand nombre de galaxies. Il s'avère que pour chaque million d'années-lumière, la vitesse des galaxies augmente d'environ 20 km/s (les astronomes ne connaissent pas ce nombre avec précision, avec une tolérance de 2 à 3 km/s). Sachant comment la vitesse change avec la distance, nous pouvons calculer qu'il y a 17 milliards d'années, toute la matière se trouvait au même endroit. C'est l'un des moyens de déterminer l'âge de l'Univers. Depuis son âge, c'est le temps qui s'est écoulé depuis le Big Bang, où l'expansion a commencé...
Pour plus d'informations sur la structure réelle de l'Univers, voir les livres de l'Académicien N.V. Levashov « Le dernier appel à l'humanité » et « Univers hétérogène » et autres.
Un amas de galaxies éloigné abrite 800 000 milliards de soleils.
Ivan Terekhov, 17/10/2010
L’espace infini « jette » aux scientifiques de plus en plus de détails nouveaux et impressionnants sur l’existence dès les premiers stades de son développement. Cette fois, les astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, travaillant avec le télescope SPT (South Pole Telecope), ont découvert l'un des amas de galaxies les plus massifs, à 7 milliards d'années-lumière de nous. Les informations sur la masse totale de l'amas peuvent provoquer des crises de vertiges et de nausées lorsqu'on tente d'évaluer l'ampleur de l'action : d'après les mesures, l'amas d'étoiles a une masse égale à la masse 800 billions de soleils.
Le cluster, appelé SPT-CL J0546-5345, situé dans la constellation Pictor. Son redshift z est de 1,07, ce qui signifie que les astronomes observent désormais l'amas dans l'état où il se trouvait il y a sept milliards d'années. De plus, même à cette époque, cette structure était presque aussi grande que l'amas de Coma Berenices, qui est l'un des amas les plus denses connus de la science. Les chercheurs pensent qu'au cours du passé SPT-CL J0546-5345 aurait pu quadrupler.
«Cet amas de galaxies remporte le titre des poids lourds. Il s’agit de l’un des clusters les plus massifs jamais découverts à cette distance », a déclaré Mark Brodwin, employé du centre. (Marc Brodwin), l'un des auteurs de l'article publié dans "Journal d'astrophysique". Comme Brodwin l'a noté, dans SPT-CL J0546-5345 il existe de nombreuses galaxies assez anciennes. Cela signifie que l’amas est apparu dans « l’enfance » de l’Univers, au cours des deux premiers milliards d’années de son existence. L'âge de l'Univers, selon l'enquête WMAP (sonde d'anisotropie micro-ondes Wilkinson), est estimé à 13,73 milliards d’années. De tels amas peuvent être utiles pour étudier l’influence de la matière noire et de l’énergie noire sur la formation de diverses structures dans l’espace.
L'équipe a découvert l'amas en travaillant avec les premières données du télescope SPT de la station Amundsen-Scott en Antarctique. Le télescope de 10 mètres, fonctionnant dans la gamme de fréquences 70-300 GHz, a commencé à fonctionner en 2007. La recherche d'amas de galaxies est son objectif principal ; avec l'aide des données SPT, les scientifiques espèrent se rapprocher de l'obtention de l'équation d'état de l'énergie sombre, qui, selon les astronomes, représente environ 74 % de la masse de l'Univers. Les astronomes ont étudié l'amas découvert à l'aide des instruments du télescope spatial Spitzer. (Télescope spatial Spitzer), ainsi qu'un groupe de télescopes à l'Observatoire chilien de Las Campanas. Cela a permis d'identifier les galaxies individuelles de l'amas et d'estimer la vitesse de leur mouvement.
SPT-CL J0546-5345 a été découvert grâce à ce que l'on appelle l'effet Sunyaev-Zeldovich - de légères distorsions du rayonnement de fond cosmique des micro-ondes, « l'écho » du Big Bang, qui se produisent lorsque le rayonnement traverse un grand amas. Cette méthode de recherche est également efficace pour identifier les amas proches et distants, et permet également d'estimer assez précisément leur masse.
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Nous vivons dans une galaxie appelée Voie Lactée, un empire composé de centaines de milliards de personnes. Comment en sommes-nous arrivés là ? Que nous réserve l’avenir ? Ces questions sont indissociables du concept de galaxie. Notre univers contient deux cents milliards de galaxies, toutes uniques, immenses et en constante évolution. D'où viennent les galaxies ? Comment sont-ils construits ? Quel est leur avenir ? Et comment vont-ils mourir ?
Il s'agit de notre galaxie, la Voie lactée, vieille d'environ douze milliards d'années. La galaxie est un disque géant avec d'énormes bras spiraux et une lueur au centre ; il existe d'innombrables galaxies de ce type dans l'espace. La galaxie est un grand amas d'étoiles, elle compte en moyenne une centaine de milliards d'étoiles. Il s’agit d’un véritable incubateur stellaire, le lieu où naissent et meurent les étoiles. Les étoiles d’une galaxie émergent de nuages de poussière et de gaz appelés nébuleuses. Notre galaxie contient des milliards d’étoiles, dont beaucoup sont entourées de planètes et de lunes. Pendant longtemps, nous connaissions très peu les galaxies ; il y a cent ans, l’humanité croyait que la Voie Lactée était la seule galaxie ; les scientifiques l’appelaient notre île ; les autres galaxies n’existaient pas pour eux. Mais en 1924, l'astronome Edwin Hubble a changé l'idée générale : Hubble a observé l'espace en utilisant le télescope le plus avancé de son époque avec un diamètre de lentille de 254 centimètres. Dans le ciel nocturne, il a vu des nuages de lumière flous qui étaient très loin de nous, le scientifique est arrivé à la conclusion qu'il ne s'agissait pas d'étoiles individuelles, mais de villes stellaires entières, de galaxies bien au-delà de la Voie lactée.
Hubble a fait l'une des plus grandes découvertes de l'astronomie : il n'y a pas une seule galaxie dans l'espace, mais un grand nombre de galaxies. Notre galaxie a une structure vortex, elle a deux bras spiraux et elle compte environ cent soixante millions d’étoiles. La galaxie M-87 est une ellipse géante ; c'est l'une des plus anciennes galaxies de l'univers et les étoiles qu'elle contient émettent une lumière dorée.
Les galaxies sont énormes, de vrais géants, sur terre les distances sont mesurées en kilomètres, dans l'espace les astronomes utilisent une unité de longueur, une année-lumière, la distance parcourue par la lumière en un an, elles sont approximativement égales à neuf mille milliards et demi de kilomètres.
La Voie lactée nous semble immense, mais comparée aux autres galaxies de l’univers, elle est assez petite. Notre voisine galactique la plus proche, la nébuleuse d'Andromède, atteint un diamètre de 200 000 années-lumière, soit deux fois la taille de notre Voie Lactée. M 87 est la plus grande galaxie de l'espace proche, elle est beaucoup plus grande qu'Andromède, mais comparée à la géante AC 1011. cela semble complètement petit. AC 1011 mesure 6 000 000 d’années-lumière et est la plus grande galaxie connue, 60 fois plus grande que la Voie lactée.
Nous savons donc que les galaxies sont immenses et qu’elles sont partout, mais d’où viennent-elles ? Pour créer des étoiles, vous avez besoin de la gravité, pour unir les étoiles en galaxies, il vous en faut encore plus. Les premières étoiles sont apparues seulement 200 000 000 d’années après le Big Bang, puis la gravité les a rapprochées et les premières galaxies sont apparues.
Les galaxies existent depuis plus de douze milliards d'années, nous savons que ces vastes empires d'étoiles prennent diverses formes, depuis les spirales vortex jusqu'aux énormes boules d'étoiles, mais beaucoup de choses dans les galaxies restent encore un mystère pour nous.
Les jeunes galaxies sont des accumulations informes d’étoiles gazeuses et poussiéreuses ; ce n’est qu’après des milliards d’années qu’elles se transforment en structures telles qu’une galaxie vortex. La force de gravité rapproche progressivement les étoiles, elles tournent de plus en plus vite jusqu'à prendre la forme d'un disque, puis les étoiles et le gaz forment des bras spiraux géants, ce processus a été répété des milliards de fois dans l'immensité de l'espace. Chaque galaxie est unique, mais elles ont toutes un point commun : elles tournent toutes autour de leur centre. Pendant des années, les scientifiques se sont demandés ce qui avait assez de pouvoir pour changer le comportement d’une galaxie, et finalement, la réponse a été trouvée : un trou noir et pas seulement un trou noir, mais un trou noir super massif. Les trous noirs super massifs se nourrissent de gaz et d'étoiles, parfois le trou noir les consomme trop avidement et la nourriture est rejetée dans l'espace sous forme d'un faisceau d'énergie pure. Le trou noir au centre de la Voie Lactée est gigantesque, sa largeur est de 24 000 000 de kilomètres. La planète Terre est située à une distance de vingt-cinq mille années-lumière du centre de la Voie lactée, soit plusieurs milliards de kilomètres. Les trous noirs supermassifs peuvent être une source de gravité puissante, mais ils n’ont pas assez de force pour maintenir la connexion entre les corps des galaxies. Selon toutes les lois de la physique, les galaxies devraient se désintégrer, pourquoi cela n’arrive-t-il pas ? Il existe une force dans l’espace qui est plus puissante qu’un trou noir super massif, elle ne peut pas être vue et est presque impossible à calculer, mais elle existe, elle s’appelle matière noire et elle est partout. Il semble que les galaxies existent séparément, il y a des milliards de kilomètres entre elles, mais en fait les galaxies sont unies en groupes, un amas de galaxies. Les amas de galaxies forment des superamas comprenant des dizaines de milliers de galaxies. Les galaxies non seulement changent, mais bougent également ; il arrive que les galaxies entrent en collision les unes avec les autres, puis l'une absorbe l'autre ; la collision des galaxies dure des millions d'années et finalement deux galaxies fusionnent en une seule. Des collisions similaires se produisent partout dans l’espace, et notre galaxie ne fait pas exception. Notre galaxie se dirige vers une autre galaxie, la nébuleuse d’Andromède, et cela n’augure rien de bon pour notre galaxie. La Voie lactée se rapproche d'Andromède à une vitesse de 250 000 milles à l'heure, ce qui signifie que dans cinq à six milliards d'années, notre galaxie n'existera plus. Curieusement, lorsque les galaxies entrent en collision, les étoiles ne se heurtent pas ; elles sont encore trop éloignées les unes des autres, elles se mélangent simplement. Cependant, la poussière et le gaz entre les étoiles commenceront à se réchauffer, à un moment donné ils s'enflammeront et les deux galaxies en collision deviendront chauffées à blanc. Les habitants de la planète « Terre » ont eu une chance incroyable ; la vie est née sur notre planète uniquement parce que notre système solaire est situé dans la partie droite de la galaxie ; survécu.
Notre galaxie et de nombreuses autres galaxies de l'univers nous posent un tas de questions qui nécessitent des réponses et des secrets qui n'ont encore été découverts par personne. C’est dans les galaxies que réside la clé de la compréhension de l’univers.
Les galaxies naissent, se brisent, entrent en collision et meurent ; les galaxies sont des superstars pour le monde scientifique.
L’espace qui nous entoure n’est pas seulement constitué d’étoiles solitaires, de planètes, d’astéroïdes et de comètes scintillant dans le ciel nocturne. L’espace est un immense système où tout est en étroite interaction les uns avec les autres. Les planètes sont regroupées autour d’étoiles, qui à leur tour forment un amas ou une nébuleuse. Ces formations peuvent être représentées par des luminaires uniques, ou elles peuvent compter des centaines, voire des milliers d'étoiles, formant des formations universelles à plus grande échelle : les galaxies. Notre pays étoilé, la Voie lactée, ne représente qu’une petite partie du vaste Univers, dans lequel existent également d’autres galaxies.
L'univers est constamment en mouvement. Tout objet dans l’espace fait partie d’une galaxie particulière. À la suite des étoiles, les galaxies se déplacent également, chacune ayant sa propre taille, une place spécifique dans l'ordre universel dense et sa propre trajectoire de mouvement.
Quelle est la véritable structure de l’Univers ?
Pendant longtemps, les idées scientifiques de l'humanité sur l'espace se sont construites autour des planètes du système solaire, des étoiles et des trous noirs qui habitent notre demeure stellaire, la Voie lactée. Tout autre objet galactique détecté dans l'espace à l'aide de télescopes était automatiquement inclus dans la structure de notre espace galactique. En conséquence, on ne savait pas que la Voie Lactée n'était pas la seule formation universelle.
Des capacités techniques limitées ne nous ont pas permis de regarder plus loin, au-delà de la Voie lactée, là où, selon les idées reçues, commence le vide. Ce n'est qu'en 1920 que l'astrophysicien américain Edwin Hubble a pu trouver la preuve que l'Univers est beaucoup plus grand et qu'avec notre galaxie, il existe d'autres galaxies, grandes et petites, dans ce monde immense et sans fin. Il n’y a pas de véritable frontière de l’Univers. Certains objets sont situés assez près de nous, à seulement quelques millions d'années-lumière de la Terre. D’autres, au contraire, sont situés aux confins de l’Univers, hors de vue.
Près de cent ans se sont écoulés et le nombre de galaxies est aujourd'hui déjà estimé à des centaines de milliers. Dans ce contexte, notre Voie lactée ne semble pas du tout si immense, voire même minuscule. Aujourd'hui, on a déjà découvert des galaxies dont la taille est difficile même pour une analyse mathématique. Par exemple, la plus grande galaxie de l'Univers, IC 1101, a un diamètre de 6 millions d'années-lumière et comprend plus de 100 000 milliards d'étoiles. Ce monstre galactique est situé à plus d’un milliard d’années-lumière de notre planète.
La structure d'une formation aussi immense, qu'est l'Univers à l'échelle mondiale, est représentée par le vide et les formations interstellaires - les filaments. Ces derniers, à leur tour, sont divisés en superamas, amas intergalactiques et groupes galactiques. Le plus petit maillon de cet immense mécanisme est la galaxie, représentée par de nombreux amas d'étoiles - bras et nébuleuses gazeuses. On suppose que l’Univers est en expansion constante, ce qui entraîne un déplacement des galaxies à une vitesse énorme dans la direction allant du centre de l’Univers vers la périphérie.
Si nous imaginons que nous observons l'espace depuis notre galaxie, la Voie lactée, qui est censée être située au centre de l'univers, alors un modèle à grande échelle de la structure de l'Univers ressemblera à ceci.
La matière noire - c'est-à-dire le vide, les superamas, les amas de galaxies et les nébuleuses - sont autant de conséquences du Big Bang, qui a marqué le début de la formation de l'Univers. Au cours d'un milliard d'années, sa structure subit une transformation, la forme des galaxies change, certaines étoiles disparaissant, englouties par des trous noirs, tandis que d'autres, au contraire, se transforment en supernovae, devenant ainsi de nouveaux objets galactiques. Il y a des milliards d’années, la disposition des galaxies était complètement différente de celle que nous voyons aujourd’hui. D'une manière ou d'une autre, dans le contexte de processus astrophysiques constants se produisant dans l'espace, nous pouvons tirer certaines conclusions selon lesquelles notre Univers n'a pas de structure constante. Tous les objets spatiaux sont en mouvement constant, changeant de position, de taille et d'âge.
Jusqu'à présent, grâce au télescope Hubble, il a été possible de détecter l'emplacement des galaxies les plus proches de nous, d'établir leurs tailles et de déterminer leur emplacement par rapport à notre monde. Grâce aux efforts d'astronomes, de mathématiciens et d'astrophysiciens, une carte de l'Univers a été dressée. Des galaxies uniques ont été identifiées, mais pour la plupart, ces grands objets universels sont regroupés en groupes de plusieurs dizaines dans un groupe. La taille moyenne des galaxies d'un tel groupe est de 1 à 3 millions d'années-lumière. Le groupe auquel appartient notre Voie Lactée contient 40 galaxies. En plus des groupes, il existe un grand nombre de galaxies naines dans l'espace intergalactique. En règle générale, ces formations sont des satellites de galaxies plus grandes, telles que notre Voie lactée, Triangle ou Andromède.
Jusqu'à récemment, la galaxie naine « Segue 2 », située à 35 kiloparsecs de notre étoile, était considérée comme la plus petite galaxie de l'Univers. Cependant, en 2018, des astrophysiciens japonais ont découvert une galaxie encore plus petite - Vierge I, qui est un satellite de la Voie lactée et est située à une distance de 280 000 années-lumière de la Terre. Cependant, les scientifiques estiment que ce n’est pas la limite. Il existe une forte probabilité qu’il existe des galaxies de tailles beaucoup plus modestes.
Après les groupes de galaxies viennent les amas, régions de l'espace extra-atmosphérique dans lesquelles se trouvent jusqu'à des centaines de galaxies de différents types, formes et tailles. Les clusters sont de taille colossale. En règle générale, le diamètre d'une telle formation universelle est de plusieurs mégaparsecs.
Une caractéristique distinctive de la structure de l'Univers est sa faible variabilité. Malgré les vitesses énormes auxquelles les galaxies se déplacent dans l’Univers, elles font toutes partie d’un seul amas. Ici, le principe de préservation de la position des particules dans l'espace, qui sont affectées par la matière noire formée à la suite du big bang, fonctionne ici. On suppose que, sous l’influence de ces vides remplis de matière noire, des amas et des groupes de galaxies continuent de se déplacer dans la même direction pendant des milliards d’années, les uns à côté des autres.
Les plus grandes formations de l'Univers sont les superamas galactiques, qui réunissent des groupes de galaxies. Le superamas le plus célèbre est la Grande Muraille de Clown, un objet d'échelle universelle, s'étendant sur 500 millions d'années-lumière. L'épaisseur de ce superamas est de 15 millions d'années-lumière.
Dans les conditions actuelles, les vaisseaux spatiaux et la technologie ne nous permettent pas d’examiner l’Univers dans toute sa profondeur. Nous ne pouvons détecter que des superamas, des clusters et des groupes. De plus, notre espace comporte des vides géants, des bulles de matière noire.
Étapes vers l’exploration de l’Univers
Une carte moderne de l’Univers nous permet non seulement de déterminer notre emplacement dans l’espace. Aujourd'hui, grâce à la disponibilité de radiotélescopes puissants et aux capacités techniques du télescope Hubble, l'homme a pu non seulement calculer approximativement le nombre de galaxies dans l'Univers, mais également déterminer leurs types et variétés. En 1845, l'astronome britannique William Parsons, utilisant un télescope pour étudier les nuages de gaz, a pu révéler la nature spirale de la structure des objets galactiques, en se concentrant sur le fait que dans différentes zones, la luminosité des amas d'étoiles peut être plus ou moins grande. .
Il y a cent ans, la Voie Lactée était considérée comme la seule galaxie connue, même si la présence d'autres objets intergalactiques était mathématiquement prouvée. Notre cour spatiale tire son nom de l’Antiquité. Les astronomes de l’Antiquité, observant les myriades d’étoiles dans le ciel nocturne, ont remarqué un trait caractéristique de leur emplacement. Le principal amas d’étoiles était concentré le long d’une ligne imaginaire, rappelant un chemin de lait éclaboussé. La Voie lactée et les corps célestes d'une autre galaxie d'Andromède bien connue sont les tout premiers objets universels à partir desquels l'étude de l'espace a commencé.
Notre Voie Lactée possède l’ensemble complet de tous les objets galactiques qu’une galaxie normale devrait avoir. Il existe ici des amas et des groupes d'étoiles, dont le nombre total est d'environ 250 à 400 milliards. Il y a des nuages de gaz dans notre galaxie qui forment des bras, il y a des trous noirs et des systèmes solaires similaires au nôtre.
Dans le même temps, la Voie Lactée, comme Andromède et Triangle, ne constituent qu'une petite partie de l'Univers, faisant partie du groupe local du superamas de la Vierge. Notre galaxie a la forme d'une spirale, où la majeure partie des amas d'étoiles, des nuages de gaz et d'autres objets spatiaux se déplacent autour du centre. Le diamètre de la spirale extérieure est de 100 000 années-lumière. La Voie Lactée n'est pas une grande galaxie selon les normes cosmiques, sa masse est de 4,8 x 1011 Mʘ. Notre Soleil est également situé dans l'un des bras d'Orion Cygnus. La distance entre notre étoile et le centre de la Voie Lactée est de 26 000 ± 1 400 années-lumière. années.
Pendant longtemps, on a cru que la nébuleuse d’Andromède, l’une des plus populaires parmi les astronomes, faisait partie de notre galaxie. Des études ultérieures de cette partie de l’espace ont fourni des preuves irréfutables qu’Andromède est une galaxie indépendante et bien plus grande que la Voie lactée. Les images obtenues à l'aide de télescopes ont montré qu'Andromède possède son propre noyau. Il y a aussi des amas d'étoiles ici et des nébuleuses qui se déplacent en spirale. À chaque fois, les astronomes ont tenté d’approfondir leur connaissance de l’Univers, explorant de vastes zones de l’espace. Le nombre d’étoiles de cette géante universelle est estimé à 1 000 milliards.
Grâce aux efforts d'Edwin Hubble, il a été possible d'établir la distance approximative jusqu'à Andromède, qui ne pouvait en aucun cas faire partie de notre galaxie. Ce fut la première galaxie à être étudiée d'aussi près. Les années suivantes apportèrent de nouvelles découvertes dans le domaine de l'exploration de l'espace intergalactique. La partie de la Voie lactée dans laquelle se trouve notre système solaire a été étudiée de manière plus approfondie. Depuis le milieu du XXe siècle, il est devenu clair qu'en plus de notre Voie lactée et de la célèbre Andromède, il existe un grand nombre d'autres formations à l'échelle universelle dans l'espace. Cependant, l’ordre exigeait l’ordonnancement de l’espace. Si les étoiles, planètes et autres objets cosmiques pouvaient être classés, la situation des galaxies était plus compliquée. Cela était dû à la taille énorme des zones de l'espace extra-atmosphérique étudiées, qui étaient non seulement difficiles à étudier visuellement, mais également à évaluer au niveau de la nature humaine.
Types de galaxies conformément à la classification acceptée
Hubble fut le premier à franchir une telle démarche, en tentant en 1962 de classer logiquement les galaxies connues à cette époque. La classification a été effectuée en fonction de la forme des objets étudiés. En conséquence, Hubble a réussi à classer toutes les galaxies en quatre groupes :
- les types les plus courants sont les galaxies spirales ;
- suivi des galaxies spirales elliptiques ;
- avec barre galaxie (barre);
- galaxies irrégulières.
Il convient de noter que notre Voie lactée est une galaxie spirale typique, mais il y a un « mais ». Récemment, la présence d'un sauteur - une barre présente dans la partie centrale de la formation - a été révélée. En d’autres termes, notre galaxie ne provient pas du noyau galactique, mais sort du pont.
Traditionnellement, une galaxie spirale ressemble à un disque plat en forme de spirale, qui contient nécessairement un centre brillant : le noyau galactique. Il existe la plupart de ces galaxies dans l'Univers et elles sont désignées par la lettre latine S. De plus, il existe une division des galaxies spirales en quatre sous-groupes - So, Sa, Sb et Sc. Les petites lettres indiquent la présence d'un noyau brillant, l'absence de bras ou, à l'inverse, la présence de bras denses recouvrant la partie centrale de la galaxie. Dans ces bras se trouvent des amas d’étoiles, des groupes d’étoiles comprenant notre système solaire et d’autres objets spatiaux.
La principale caractéristique de ce type est la rotation lente autour du centre. La Voie Lactée effectue une révolution autour de son centre tous les 250 millions d'années. Les spirales situées plus près du centre sont principalement constituées d'amas d'étoiles anciennes. Le centre de notre galaxie est un trou noir autour duquel se produisent tous les mouvements principaux. La longueur du chemin, selon les estimations modernes, est de 1,5 à 25 000 années-lumière vers le centre. Au cours de leur existence, les galaxies spirales peuvent fusionner avec d'autres formations universelles plus petites. La preuve de telles collisions dans les périodes antérieures est la présence de halos d'étoiles et de halos d'amas. Une théorie similaire est à la base de la théorie de la formation de galaxies spirales, résultat de la collision de deux galaxies situées à proximité. La collision ne pouvait pas se passer sans laisser de trace, donnant une impulsion de rotation générale à la nouvelle formation. À côté de la galaxie spirale se trouve une galaxie naine, une, deux ou plusieurs à la fois, qui sont les satellites d'une formation plus grande.
Les galaxies spirales elliptiques sont proches en structure et en composition des galaxies spirales. Ce sont d'énormes objets universels, les plus grands, comprenant un grand nombre de superamas, d'amas et de groupes d'étoiles. Dans les plus grandes galaxies, le nombre d’étoiles dépasse les dizaines de milliards. La principale différence entre ces formations réside dans leur forme très étendue dans l’espace. Les spirales sont disposées en forme d'ellipse. La galaxie spirale elliptique M87 est l'une des plus grandes de l'Univers.
Les galaxies barrées sont beaucoup moins courantes. Elles représentent environ la moitié de toutes les galaxies spirales. Contrairement aux formations spirales, dans ces galaxies, l'origine provient d'un pont, appelé barre, qui part des deux étoiles les plus brillantes situées au centre. Un exemple frappant d’une telle formation est notre Voie lactée et la galaxie du Grand Nuage de Magellan. Auparavant, cette formation était classée parmi les galaxies irrégulières. L'apparition du sauteur est actuellement l'un des principaux domaines de recherche en astrophysique moderne. Selon une version, un trou noir proche aspire et absorbe le gaz des étoiles voisines.
Les plus belles galaxies de l'Univers sont les types de galaxies spirales et irrégulières. L'une des plus belles est la Galaxie du Tourbillon, située dans la constellation céleste Canes Venatici. Dans ce cas, le centre de la galaxie et les spirales tournant dans le même sens sont clairement visibles. Les galaxies irrégulières sont des superamas d'étoiles situés de manière chaotique et qui n'ont pas de structure claire. Un exemple frappant d'une telle formation est la galaxie numéro NGC 4038, située dans la constellation du Corbeau. Ici, à côté d'énormes nuages de gaz et de nébuleuses, vous pouvez constater un manque total d'ordre dans la disposition des objets spatiaux.
Conclusions
Vous pouvez étudier l’Univers à l’infini. Chaque fois, avec l’avènement de nouveaux moyens techniques, l’homme lève le voile de l’espace. Les galaxies sont les objets les plus incompréhensibles de l’espace pour l’esprit humain, tant d’un point de vue psychologique que scientifique.
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De nombreux faits connus aujourd'hui semblent si familiers et familiers qu'il est difficile d'imaginer comment nous vivions sans eux auparavant. Cependant, la plupart des vérités scientifiques ne sont pas apparues à l’aube de l’humanité. Cela concerne en grande partie les connaissances sur l’espace. Les types de nébuleuses, de galaxies et d’étoiles sont aujourd’hui connus de presque tout le monde. Entre-temps, le chemin vers la compréhension moderne était assez long. Les gens n’ont pas immédiatement réalisé que la planète faisait partie du système solaire et qu’elle faisait partie de la Galaxie. Les types de galaxies ont commencé à être étudiés en astronomie encore plus tard, lorsqu'il a été compris que la Voie Lactée n'était pas seule et que l'Univers ne se limitait pas à elle. ainsi que la connaissance générale de l'espace en dehors de la « route du lait », est devenu Edwin Hubble. Grâce à ses recherches, nous en savons aujourd'hui beaucoup sur les galaxies.
Types de galaxies dans l'Univers
Hubble a étudié les nébuleuses et a prouvé que beaucoup d'entre elles sont des formations similaires à la Voie lactée. Sur la base du matériel collecté, il a décrit à quoi ressemble la galaxie et quels types d'objets spatiaux similaires existent. Hubble a mesuré les distances jusqu'à certains d'entre eux et a proposé sa propre classification. Les scientifiques l'utilisent encore aujourd'hui.
Il a divisé les nombreux systèmes de l’Univers en 3 types : galaxies elliptiques, spirales et irrégulières. Chaque type est activement étudié par les astronomes du monde entier.
La partie de l’Univers où se trouve la Terre, la Voie Lactée, appartient au type « galaxie spirale ». Les types de galaxies sont identifiés en fonction des différences dans leurs formes, qui affectent certaines propriétés des objets.
Spirale
Les types de galaxies ne sont pas répartis de manière égale dans tout l’Univers. Selon les données modernes, ceux en forme de spirale sont plus courants que les autres. En plus de la Voie Lactée, ce type comprend la nébuleuse d'Andromède (M31) et la galaxie (M33). De tels objets ont une structure facilement reconnaissable. Si vous regardez de côté à quoi ressemble une telle galaxie, la vue d'en haut ressemblera à des cercles concentriques s'étalant sur l'eau. Les bras en spirale rayonnent à partir d’un renflement central sphérique appelé renflement. Le nombre de ces branches varie de 2 à 10. L'ensemble du disque avec les bras en spirale est situé à l'intérieur d'un nuage d'étoiles raréfié, appelé en astronomie un « halo ». Le noyau de la galaxie est un amas d'étoiles.
Sous-types
En astronomie, la lettre S est utilisée pour désigner les galaxies spirales. Elles sont divisées en types en fonction de la conception structurelle des bras et des caractéristiques de la forme générale :
Galaxy Sa : les bras sont étroitement tordus, lisses et informes, le renflement est brillant et étendu ;
galaxie Sb : les bras sont puissants, clairs, le renflement est moins prononcé ;
galaxie Sc : les bras sont bien développés, ont une structure irrégulière, le renflement est peu visible.
De plus, certains systèmes en spirale possèdent un pont central presque droit (appelé « barre »). Dans ce cas, la lettre B (Sba ou Sbc) est ajoutée à la désignation de la galaxie.
Formation
La formation des galaxies spirales semble s’apparenter à l’apparition d’ondes provoquées par l’impact d’une pierre sur la surface de l’eau. Selon les scientifiques, une certaine poussée a conduit à l'émergence des manches. Les branches spirales elles-mêmes représentent des vagues de densité de matière accrue. La nature de la poussée peut être différente, l'une des options étant le mouvement vers les étoiles.
Les bras spiraux sont de jeunes étoiles et du gaz neutre (l'élément principal est l'hydrogène). Ils se trouvent dans le plan de rotation de la galaxie et ressemblent donc à un disque aplati. La formation de jeunes étoiles est également possible au centre de tels systèmes.
Voisin le plus proche
La nébuleuse d'Andromède est une galaxie spirale : une vue d'en haut révèle plusieurs bras émanant d'un centre commun. Depuis la Terre, on peut l'observer à l'œil nu comme une tache floue et brumeuse. La voisine de notre galaxie est un peu plus grande : 130 000 années-lumière de diamètre.
Bien que la nébuleuse d’Andromède soit la galaxie la plus proche de la Voie lactée, la distance qui la sépare est énorme. Il faut à la lumière deux millions d’années pour le parcourir. Ce fait explique parfaitement pourquoi les vols vers une galaxie voisine ne sont jusqu'à présent possibles que dans les livres et les films de science-fiction.
Systèmes elliptiques
Considérons maintenant d'autres types de galaxies. Une photo du système elliptique démontre clairement sa différence avec son homologue en spirale. Une telle galaxie n’a pas de bras. Cela ressemble à une ellipse. De tels systèmes peuvent être compressés à différents degrés et peuvent ressembler à une lentille ou à une sphère. Il n’y a pratiquement aucun gaz froid dans de telles galaxies. Les représentants les plus impressionnants de ce type sont remplis de gaz chauds raréfiés, dont la température atteint un million de degrés et plus.
Une caractéristique distinctive de nombreuses galaxies elliptiques est leur teinte rougeâtre. Pendant longtemps, les astronomes ont cru qu’il s’agissait d’un signe de l’ancienneté de tels systèmes. On pensait qu’ils étaient principalement constitués d’étoiles anciennes. Cependant, les recherches menées au cours des dernières décennies ont montré l’erreur de cette hypothèse.
Éducation
Pendant longtemps, il y avait une autre hypothèse liée aux galaxies elliptiques. Ils étaient considérés comme les tout premiers à apparaître, formés peu après le Big Bang. Aujourd'hui, cette théorie est considérée comme dépassée. Les astronomes allemands Alar et Yuri Thumre, ainsi que le scientifique américain François Schweizer, ont grandement contribué à sa réfutation. Leurs recherches et découvertes de ces dernières années confirment la véracité d’une autre hypothèse, le modèle hiérarchique de développement. Selon lui, des structures plus grandes se sont formées à partir de structures assez petites, c'est-à-dire que les galaxies ne se sont pas formées immédiatement. Leur apparition a été précédée par la formation d’amas d’étoiles.
Selon les idées modernes, les systèmes elliptiques ont été formés à partir de systèmes en forme de spirale à la suite de la fusion des bras. Le grand nombre de galaxies « tordues » observées dans des zones reculées de l’espace en est une confirmation. Au contraire, dans les régions les plus proches, on trouve une concentration nettement plus élevée de systèmes elliptiques, assez brillants et étendus.
Symboles
Les galaxies elliptiques ont également reçu leurs propres désignations en astronomie. Ils utilisent le symbole « E » et des chiffres de 0 à 6, qui indiquent le degré d'aplatissement du système. E0 sont des galaxies de forme sphérique presque régulière et E6 sont les plus plates.
Boulets de canon déchaînés
Les galaxies elliptiques comprennent les systèmes NGC 5128 de la constellation du Centaure et M87, situés en Vierge. Leur particularité est une émission radio puissante. Les astronomes s'intéressent principalement à la structure de la partie centrale de ces galaxies. Les observations des scientifiques russes et les études du télescope Hubble montrent une activité assez élevée dans cette zone. En 1999, des astronomes américains ont obtenu des données sur le noyau de la galaxie elliptique NGC 5128 (constellation du Centaure). Là, en mouvement constant, se trouvent d'énormes masses de gaz chauds, tourbillonnant autour du centre, peut-être un trou noir. Il n'existe pas encore de données exactes sur la nature de ces processus.
Systèmes de forme irrégulière
Il est également situé dans le Grand Nuage de Magellan. Ici, les scientifiques ont découvert une région de formation constante d'étoiles. Certaines des étoiles qui composent la nébuleuse n’ont que deux millions d’années. De plus, l'étoile la plus impressionnante découverte en 2011, RMC 136a1, se trouve également ici. Sa masse est de 256 solaires.
Interaction
Les principaux types de galaxies décrivent les caractéristiques de la forme et de la disposition des éléments de ces systèmes cosmiques. Cependant, la question de leur interaction n’est pas moins intéressante. Ce n’est un secret pour personne : tous les objets spatiaux sont constamment en mouvement. Les galaxies ne font pas exception. Des types de galaxies, au moins certains de leurs représentants, pourraient se former lors du processus de fusion ou de collision de deux systèmes.
Si nous nous souvenons de ce que sont ces objets, il devient clair comment des changements à grande échelle se produisent au cours de leur interaction. Lors d’une collision, une quantité colossale d’énergie est libérée. Il est intéressant de noter que de tels événements sont encore plus probables dans l’immensité de l’espace que la rencontre de deux étoiles.
Cependant, la « communication » des galaxies ne se termine pas toujours par une collision et une explosion. Un petit système peut passer par son grand frère, perturbant ainsi sa structure. Cela crée des formations d’apparence similaire à des couloirs allongés. Ils sont constitués d'étoiles et de gaz et deviennent souvent des zones de formation de nouveaux luminaires. Des exemples de tels systèmes sont bien connus des scientifiques. L’une d’elles est la galaxie Cartwheel dans la constellation du Sculpteur.
Dans certains cas, les systèmes ne se heurtent pas, mais se croisent ou se touchent légèrement. Cependant, quel que soit le degré d’interaction, cela entraîne de sérieux changements dans la structure des deux galaxies.
Avenir
Selon les hypothèses des scientifiques, il est possible qu'après un certain temps assez long, la Voie Lactée absorbe son satellite le plus proche, un système découvert relativement récemment, minuscule selon les normes cosmiques, situé à une distance de 50 années-lumière de nous. Les données de recherche suggèrent une durée de vie impressionnante pour ce satellite, qui prendra probablement fin lors de sa fusion avec son plus grand voisin.
La collision est un avenir possible pour la Voie lactée et la galaxie d'Andromède. Aujourd’hui, l’immense voisin est séparé de nous par environ 2,9 millions d’années-lumière. Deux galaxies se rapprochent à une vitesse de 300 km/s. Une collision probable, selon les scientifiques, se produira dans trois milliards d'années. Mais aujourd’hui, personne ne sait avec certitude si cela se produira ou si les galaxies ne se toucheront que légèrement. Pour la prévision, il n'y a pas suffisamment de données sur les caractéristiques du mouvement des deux objets.
L'astronomie moderne étudie en détail des structures cosmiques telles que les galaxies : types de galaxies, caractéristiques d'interaction, leurs différences et similitudes, l'avenir. Beaucoup de choses restent encore floues dans ce domaine et nécessitent une étude plus approfondie. Les types de structure des galaxies sont connus, mais il n'existe pas de compréhension précise de nombreux détails associés, par exemple, à leur formation. Le rythme actuel d’amélioration des connaissances et de la technologie permet cependant d’espérer des avancées significatives dans le futur. Quoi qu’il en soit, les galaxies ne cesseront pas d’être au centre de nombreuses recherches. Et cela n’est pas seulement lié à la curiosité inhérente à tous. Les données sur les modèles cosmiques et la vie permettent de prédire l’avenir de notre partie de l’Univers, la Voie lactée.
