Explorez les différents types de galaxies

Grâce à des instruments tels que le Le télescope spatial Hubble, les astronomes en savent plus sur la variété des objets dans l'univers que les générations précédentes pourraient même rêver de comprendre. Même ainsi, la plupart des gens ne réalisent pas à quel point l'univers est diversifié. C'est particulièrement vrai pour les galaxies. Pendant longtemps, les astronomes les ont triés par leurs formes mais n'avaient pas vraiment une bonne idée de la raison pour laquelle ces formes existaient. Maintenant, avec des télescopes et des instruments modernes, les astronomes ont pu comprendre pourquoi les galaxies sont comme elles sont. En fait, la classification des galaxies par leur apparence, combinée avec des données sur leurs étoiles et leurs mouvements, donne aux astronomes un aperçu des origines et de l'évolution galactiques. Les histoires de la galaxie remontent presque au début de l'univers. 

Cette vue du télescope spatial Hubble révèle des milliers de galaxies qui remontent dans le temps à travers des milliards d'années-lumière de l'espace. L'image couvre une partie d'un grand recensement des galaxies appelé Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). NASA, ESA, GOODS Team et M. Giavialisco (Université du Massachusetts, Amherst)

Galaxies spirales

Les galaxies spirales sont les plus célèbres de tous les types de galaxies. En règle générale, ils ont une forme de disque plat et des bras en spirale s'éloignant du noyau. Ils contiennent également un renflement central, dans lequel réside un trou noir supermassif.

Certaines galaxies spirales ont également une barre qui traverse le centre, qui est un conduit de transfert pour le gaz, la poussière et les étoiles. Celles-ci spirale barrée les galaxies représentent en fait la plupart des galaxies spirales de notre univers et les astronomes savent maintenant que la Voie lactée est elle-même un type de spirale barrée. Les galaxies de type spirale sont dominées par la matière noire, constituant près de 80% de leur matière en masse.

Un concept d'artiste de ce à quoi ressemble notre galaxie de l'extérieur. Notez la barre au centre et les deux bras principaux, ainsi que les plus petits. NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Blesser

Galaxies elliptiques

Moins d'une galaxie sur sept dans notre univers sont des galaxies elliptiques. Comme son nom l'indique, ces galaxies peuvent avoir une forme sphérique ou ovoïde. À certains égards, ils ressemblent aux grands amas d'étoiles, cependant, la présence de grandes quantités de matière noire les distingue de leurs homologues plus petits..

Une galaxie elliptique géante a un petit voisin avec un énorme trou noir en son cœur. NASA / ESA / STScI

Ces galaxies ne contiennent que de petites quantités de gaz et de poussière, ce qui suggère que leur période de formation d'étoiles a pris fin, après des milliards d'années d'activité rapide de naissance d'étoiles. 

Cela donne en fait un indice sur leur formation car ils sont censés résulter de la collision de deux ou plusieurs galaxies spirales. Lorsque les galaxies entrent en collision, l'action stimule de grands éclats de naissance d'étoiles alors que les gaz mélangés des participants sont comprimés et choqués. Cela conduit à la formation d'étoiles à grande échelle. 

Galaxies irrégulières

Peut-être un quart des galaxies sont des galaxies irrégulières. Comme on pourrait le deviner, ils semblent manquer de forme distincte, contrairement aux galaxies spirales ou elliptiques. Parfois, les astronomes les appellent des galaxies "particulières", en raison de leurs formes étranges.

Peu importe comment on les appelle, les astronomes veulent comprendre pourquoi ils ressemblent souvent à des excentriques par rapport aux autres types de galaxies. Une possibilité est que ces galaxies ont été déformées par une galaxie massive voisine ou passante. Nous en voyons des preuves dans certaines des galaxies naines voisines qui sont étirées par la gravité de notre Voie Lactée alors qu'elles sont cannibalisées par notre galaxie.

Le grand nuage magellanique (milieu à gauche) et le petit nuage magellanique (centre supérieur) au-dessus de l'observatoire de Paranal au Chili. Observatoire européen austral

Dans certains cas cependant, il semble que des galaxies irrégulières aient été créées par des fusions de galaxies. La preuve en est dans les riches champs de jeunes étoiles chaudes qui ont probablement été créées lors des interactions.

Galaxies lenticulaires

Les galaxies lenticulaires sont, dans une certaine mesure, inadaptées. Ils contiennent les propriétés des galaxies spirales et elliptiques. Pour cette raison, l'histoire de leur formation est toujours en cours et de nombreux astronomes recherchent activement leurs origines. 

Galaxy NGC 5010 - une galaxie lenticulaire qui présente à la fois des spirales et des elliptiques. NASA / ESA / STScI

Types spéciaux de galaxies

Il existe également des galaxies qui contiennent des propriétés spéciales qui aident les astronomes à les classer encore plus dans leurs classifications plus générales. 

• Galaxies naines: Ce sont essentiellement des versions plus petites des galaxies énumérées ci-dessus. Les galaxies naines sont difficiles à définir car il n'y a pas de coupure bien acceptée pour ce qui rend une galaxie "régulière" ou "naine". Certains ont une forme aplatie et sont souvent appelés "sphéroïdes nains". La Voie lactée cannibalise actuellement un certain nombre de ces petites collections stellaires. Les astronomes peuvent suivre les mouvements de leurs étoiles pendant qu'ils tourbillonnent dans notre galaxie et étudier leur composition chimique (également connue sous le nom de "métallicité").
• Galaxies Starburst: Certaines galaxies se trouvent dans une période de formation d'étoiles très active. Ces galaxies à éclat d'étoile sont en fait des galaxies normales qui ont en quelque sorte été perturbées pour enflammer la formation d'étoiles très rapide. Comme mentionné ci-dessus, les collisions et les interactions des galaxies sont la cause probable des "nœuds" d'étincelles observés dans ces objets..
• Galaxies actives: On pense que pratiquement toutes les galaxies normales contiennent un trou noir supermassif à leurs noyaux. Dans certains cas, cependant, ce moteur central peut devenir actif et éloigner d'énormes quantités d'énergie de la galaxie sous la forme de jets puissants. Ces noyaux galactiques actifs (ou AGN pour faire court) sont largement étudiés, mais on ne sait toujours pas ce qui fait que le trou noir devient soudainement actif. Dans certains cas, des nuages ​​de gaz et de poussière qui passent peuvent tomber dans le puits gravitationnel du trou noir. Le matériau surchauffe alors qu'il tourbillonne dans le disque du trou noir, et un jet peut se former. L'activité dégage également des rayons X et des émissions radio, qui peuvent être détectés avec des télescopes ici sur Terre.

L'étude des types de galaxies se poursuit, les astronomes remontant aux premières époques du temps à l'aide de Hubble et d'autres télescopes. Jusqu'à présent, ils ont vu certaines des toutes premières galaxies et leurs étoiles. Ces petits "lambeaux" de lumière sont les débuts des galaxies que nous voyons aujourd'hui. Les données de ces observations aideront à comprendre la formation galactique à une époque où l'univers était très, très jeune. 

Ce diagramme simple des types de galaxies est souvent appelé "diapason" de Hubble. domaine public

Faits rapides

• Les galaxies existent sous diverses formes et tailles (appelées leur "morphologie").
• Les galaxies spirales sont très courantes, tout comme les elliptiques et les irrégulières. Les premières galaxies étaient probablement irrégulières.
• Les galaxies se développent et évoluent par le biais de collisions et de fusions.

Sources

• «Galaxy | COSMOS." Centre d'astrophysique et de superordinateurs, astronomy.swin.edu.au/cosmos/g/galaxy.
• HubbleSite - Le télescope - Hubble Essentials - À propos d'Edwin Hubble, hubblesite.org/reference_desk/faq/all.php.cat=galaxies.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-are-galaxies.

Sous la direction de Carolyn Collins Petersen.