C'est quoi une galaxie ?

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Un peu d'histoire

Ce n'est qu'au XVIIème siècle que Galilée, en observant la bande blanchâtre qui traverse le ciel et que l'on nomme Voie Lactée s'aperçoit qu'il s'agit en fait d'un grand nombre d'étoiles faiblement lumineuses.
Un siècle plus tard, Thomas Wright émet alors l'hypothèse d'un gigantesque disque d'étoiles qui entourerait la Terre. Emmanuel Kant reprend cette idée en y appliquant les lois de la gravitation de Newton : ce disque serait en rotation de la même manière que le système solaire. Il envisage même la possibilité qu'il existe d'autres "univers-iles", et que certaines des nébulosités que l'on peut apercevoir soient de même nature que notre Voie Lactée.

L'astronomie d'alors n'ayant aucune notion des distances des objets célestes, cette idée reste sans suite, jusqu'au début du XXème siècle. On pensait alors que tout ce que l'on pouvait voir dans le ciel appartenait à notre galaxie.

En 1923, grâce au télescope de 2.50m du Mont Wilson, le plus puissant du moment, Edwin Hubble parvient à mesurer la distance d'une étoile dans la galaxie d'Andromède, située à 2 millions d'années-lumière. Il met alors en évidence deux choses fondamentales :

Forme des galaxies

La première chose qu'il a alors fait, c'est de classer les galaxies qu'il voyait par analogie de formes.
Comme on distingue des types spectraux d'étoiles, on peut distinguer des types de formes pour les galaxies.

classification de Hubble

La classification en fourche de Hubble, partant des galaxies elliptiques, et se séparant en spirales et spirales barrées.
La masse des galaxies augmente de la droite vers la gauche.

 Contrairement à ce que pensait Hubble au début, il ne s'agit pas d'une séquence réellement évolutive.
Si évolution il y a, elle se produit de la droite vers la gauche : des galaxies spirales peuvent se transformer en elliptiques avec le temps par des mécanismes de collisions. L'inverse n'est pas possible.

 Les galaxies de type S0, à cheval entre les galaxies elliptiques et les galaxies spirales, sont appelées galaxies lenticulaires, ou parfois galaxies hybrides.

Composition des galaxies

Dans une galaxie, il y a des étoiles bien sur. Mais il y a aussi du gaz et des poussières, qui servent à construire d'autres étoiles.
Le gaz peut se trouver sous forme ionisé lorsqu'il est chauffé par des étoiles massives qui émettent beaucoup de rayonnements, ou lorsqu'il se trouve à proximité de phénomènes violents comme des supernovae. Inversement, dans des régions calmes, ce gaz va pouvoir donner naissance à des molécules stables.
Dans les nébuleuses planétaires ou les atmosphères des étoiles géantes, des éléments lourds vont pouvoir condenser pour former des poussières.

Pour se renseigner sur l'âge des étoiles d'une galaxie et par conséquent sur son activité, nous pouvons nous baser sur la lumière émise :

L'interprétation des données n'est bien évidemment pas si simple que cela.
En particulier, il convient de tenir compte de la présence possible de poussières. Or la poussière absorbe beaucoup plus la lumière du coté bleu du spectre, rougissant ainsi la lumière des étoiles qui l'a traversée avant de nous parvenir.