L'univers est immense et fascinant. Il est difficile d’imaginer à quel point la Terre est petite comparée aux abysses cosmiques. La meilleure hypothèse des astronomes est qu’il existe 100 milliards de galaxies, et que la Voie lactée n’est que l’une d’entre elles. Quant à la Terre, il existe 17 milliards de planètes similaires rien que dans la Voie lactée... et c'est sans compter d'autres qui sont radicalement différentes de notre planète. Et parmi les galaxies connues des scientifiques aujourd'hui, il y en a des très inhabituelles.

1.Messier 82

Messier 82 ou simplement M82 est une galaxie cinq fois plus lumineuse que la Voie Lactée. Cela est dû à la naissance très rapide de jeunes étoiles - elles apparaissent 10 fois plus souvent que dans notre galaxie. Les panaches rouges émanant du centre de la galaxie sont de l’hydrogène enflammé éjecté du centre de M82.

2. Galaxie Tournesol

Anciennement connue sous le nom de Messier 63, cette galaxie a été surnommée le Tournesol car elle semble tout droit sortie d'un tableau de Vincent van Gogh. Ses « pétales » brillants et sinueux sont composés d’étoiles géantes bleu-blanc nouvellement formées.

3.MACS J0717

MACS J0717 est l'une des galaxies les plus étranges connues des scientifiques. Techniquement, il ne s'agit pas d'un seul objet stellaire, mais d'un amas de galaxies - MACS J0717 a été formé par la collision de quatre autres galaxies. De plus, le processus de collision dure depuis plus de 13 millions d’années.

4. Messier 74

Si le Père Noël avait une galaxie préférée, ce serait clairement Messier 74. Les astronomes y pensent souvent pendant les vacances de Noël, car la galaxie ressemble beaucoup à la couronne de l'Avent.

5. Baby-boom galactique

Située à environ 12,2 milliards d’années-lumière de la Terre, la galaxie du baby-boom a été découverte en 2008. Il tire son surnom du fait que de nouvelles étoiles y naissent incroyablement rapidement - environ toutes les 2 heures. Par exemple, dans la Voie Lactée, une nouvelle étoile apparaît en moyenne tous les 36 jours.

6. Voie Lactée

Notre Voie lactée (qui contient le système solaire et, par extension, la Terre) est véritablement l’une des galaxies les plus remarquables connues des scientifiques de l’Univers. Il contient au moins 100 milliards de planètes et environ 200 à 400 milliards d’étoiles, dont certaines comptent parmi les plus anciennes de l’univers connu.

7.IDCS1426

Grâce à l'amas de galaxies IDCS 1426, nous pouvons aujourd'hui voir à quoi ressemblait l'Univers, deux tiers plus jeune qu'il ne l'est aujourd'hui. IDCS 1426 est l'amas de galaxies le plus massif de l'Univers primitif, avec une masse d'environ 500 000 milliards de Soleils. Le noyau de gaz bleu vif de la galaxie est le résultat de la collision des galaxies de cet amas.

8.I Zwicky 18

La galaxie naine bleue I Zwicky 18 est la plus jeune galaxie connue. Son âge n’est que de 500 millions d’années (l’âge de la Voie lactée est de 12 milliards d’années) et il est essentiellement à l’état embryonnaire. Il s’agit d’un nuage géant d’hydrogène froid et d’hélium.

9. NGC 6744

NGC 6744 est une grande galaxie spirale qui, selon les astronomes, est l'une des plus similaires à notre Voie Lactée. La galaxie, située à environ 30 millions d’années-lumière de la Terre, possède un noyau allongé et des bras spiraux remarquablement similaires à ceux de la Voie lactée.

10. NGC 6872

La galaxie, connue sous le nom de NGC 6872, est la deuxième plus grande galaxie spirale jamais découverte par les scientifiques. De nombreuses régions de formation d’étoiles actives y ont été découvertes. Comme NGC 6872 n’a pratiquement plus d’hydrogène libre pour former des étoiles, elle l’aspire de la galaxie voisine IC 4970.

11. MACS J0416

Située à 4,3 milliards d'années-lumière de la Terre, la galaxie MACS J0416 ressemble davantage à une sorte de spectacle de lumière dans une discothèque chic. En fait, derrière les couleurs violettes et roses vives se cache un événement aux proportions colossales : la collision de deux amas de galaxies.

12. M60 et NGC 4647 - paire galactique

Bien que les forces gravitationnelles attirent la plupart des galaxies les unes vers les autres, rien ne prouve que cela se produise chez les voisines Messier 60 et NGC 4647, ni aucune preuve qu'elles s'éloignent l'une de l'autre. Comme un couple vivant ensemble il y a bien longtemps, ces deux galaxies courent côte à côte dans un espace froid et sombre.

13. Messier 81

Située près de Messier 25, Messier 81 est une galaxie spirale avec en son centre un trou noir supermassif qui fait 70 millions de fois la masse du Soleil. M81 abrite de nombreuses étoiles bleues éphémères mais très chaudes. L'interaction gravitationnelle avec M82 a entraîné la formation de panaches d'hydrogène gazeux s'étendant entre les deux galaxies.

Il y a environ 600 millions d'années, les galaxies NGC 4038 et NGC 4039 se sont écrasées, déclenchant un échange massif d'étoiles et de matière galactique. En raison de leur apparence, ces galaxies sont appelées antennes.

15. Galaxie Sombrero

La galaxie du Sombrero est l’une des plus populaires parmi les astronomes amateurs. Elle tire son nom du fait qu'elle ressemble à cette coiffe grâce à son noyau brillant et son grand renflement central.

16. 2MASX J16270254 + 4328340

Cette galaxie, floue sur toutes les photographies, est connue sous le nom assez complexe 2MASX J16270254 + 4328340. À la suite de la fusion de deux galaxies, un « fin brouillard composé de millions d'étoiles » s'est formé. On pense que ce « brouillard » se dissipe lentement à mesure que la galaxie atteint la fin de sa durée de vie.

17. NGC 5793

Pas trop étrange (bien que très jolie) à première vue, la galaxie spirale NGC 5793 est mieux connue pour un phénomène rare : les masers. Les gens connaissent les lasers, qui émettent de la lumière dans la région visible du spectre, mais peu connaissent les masers, qui émettent de la lumière dans la gamme des micro-ondes.

18. Galaxie triangulaire

La photo montre la nébuleuse NGC 604, située dans l'un des bras spiraux de la galaxie Messier 33. Plus de 200 étoiles très chaudes chauffent l'hydrogène ionisé de cette nébuleuse, le rendant fluorescent.

19. NGC 2685

NGC 2685, aussi parfois appelée galaxie spirale, est située dans la constellation de la Grande Ourse. En tant que l'une des premières galaxies à anneau polaire découvertes, NGC 2685 possède un anneau externe de gaz et d'étoiles en orbite autour des pôles de la galaxie, ce qui en fait l'un des types de galaxies les plus rares. Les scientifiques ne savent toujours pas ce qui cause la formation de ces anneaux polaires.

20. Messier 94

Messier 94 ressemble à un terrible ouragan retiré de son orbite terrestre. Cette galaxie est entourée d’anneaux bleu vif d’étoiles en formation active.

21. Amas de Pandore

Anciennement connue sous le nom d'Abell 2744, cette galaxie a été surnommée l'amas de Pandore en raison d'un certain nombre de phénomènes étranges résultant de la collision de plusieurs amas de galaxies plus petits. Il y a un véritable chaos à l’intérieur.

22. NGC 5408

Ce qui ressemble davantage à un gâteau d'anniversaire coloré sur les photos est une galaxie irrégulière dans la constellation du Centaure. Il se distingue par le fait qu’il émet des rayons X extrêmement puissants.

23. Galaxie du tourbillon

La galaxie du Tourbillon, officiellement connue sous le nom de M51a ou NGC 5194, est suffisamment grande et proche de la Voie lactée pour être visible dans le ciel nocturne même avec des jumelles. Elle fut la première galaxie spirale à être classée et présente un intérêt particulier pour les scientifiques en raison de son interaction avec la galaxie naine NGC 5195.

24.SDSS J1038+4849

L'amas de galaxies SDSS J1038+4849 est l'un des amas les plus attractifs jamais découverts par les astronomes. Il ressemble à un vrai visage souriant dans l'espace. Les yeux et le nez sont des galaxies, et la ligne courbe de la « bouche » est due aux effets de lentille gravitationnelle.

25. NGC3314a et NGC3314b

Bien que ces deux galaxies semblent entrer en collision, il s’agit en réalité d’une illusion d’optique. Il y a des dizaines de millions d'années-lumière entre eux.

Le système solaire est situé dans une galaxie parfois appelée Voie lactée. Les astronomes ont convenu d'écrire « notre » Galaxie avec une lettre majuscule, et les autres galaxies en dehors de notre système stellaire - avec une lettre minuscule - galaxies.

M31 - Nébuleuse d'Andromède

Toutes les étoiles et autres objets que nous voyons à l’œil nu appartiennent à notre Galaxie. L'exception est la nébuleuse d'Andromède, qui est une proche parente et voisine de notre Galaxie. C’est en observant cette galaxie qu’Edwin Hubble (qui a donné son nom au télescope spatial) a pu la « résoudre » en étoiles individuelles en 1924. Après quoi, tous les doutes sur la nature physique de cette galaxie et d'autres, observées sous la forme de taches floues - nébuleuses, ont disparu.

Notre Galaxie mesure environ 100 à 120 000 années-lumière (une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année terrestre, soit environ 9 460 730 472 580 km). Notre système solaire est situé à environ 27 000 années-lumière du centre de la Galaxie, dans l’un des bras spiraux appelé bras d’Orion. Depuis le milieu des années 80 du 20e siècle, on sait que notre Galaxie possède un pont au centre entre les bras spiraux. Comme les autres étoiles, le Soleil tourne autour du centre de la Galaxie à une vitesse d’environ 240 km/s (les autres étoiles ont une vitesse différente). Sur une période d'environ 200 millions d'années, le Soleil et les planètes du système solaire effectuent une révolution complète autour du centre de la galaxie. Ceci explique certains phénomènes de l'histoire géologique de la Terre, qui au cours de son existence a réussi à tourner 30 fois autour du centre de la Galaxie.

Notre Galaxie a la forme d’un disque aplati vu de côté. Toutefois, ce disque présente une forme irrégulière. Les deux satellites de notre Galaxie, les Grands et Petits nuages ​​de Magellan (non visibles dans l'hémisphère nord de la Terre), déforment la forme de notre Galaxie sous l'action de leur gravité.

Nous voyons notre Galaxie de l'intérieur, comme si nous regardions un carrousel pour enfants assis sur l'un des chevaux du carrousel. Les étoiles de la Galaxie que nous pouvons observer se présentent sous la forme d'une bande de largeur inégale, que nous appelons la Voie Lactée. Le fait que la Voie lactée, connue depuis l'Antiquité, soit composée de nombreuses étoiles faibles, a été découvert en 1610 par Galilée, pointant son télescope vers le ciel nocturne.

Les astronomes pensent que notre Galaxie possède un halo que nous ne pouvons pas voir (« matière noire »), mais qui comprend 90 % de la masse de notre Galaxie. L’existence de la « matière noire » non seulement dans notre Galaxie, mais aussi dans l’Univers découle de théories qui utilisent la Théorie Générale de la Relativité (GTR) d’Einstein. Cependant, ce n’est pas encore un fait que la relativité générale est correcte (il existe d’autres théories de la gravité), donc le halo galactique pourrait avoir une autre explication.

Il y a entre 200 et 400 milliards d’étoiles dans notre Galaxie. Ce n’est pas grand-chose par rapport aux normes de l’Univers. Il existe des galaxies contenant des milliards d'étoiles, par exemple dans la galaxie IC 1101, il y en a environ 300 milliards.

10 à 15 % de la masse de notre Galaxie est constituée de poussière et de gaz interstellaire dispersés (principalement de l'hydrogène). À cause de la poussière, nous voyons notre Galaxie dans le ciel nocturne sous la forme d'une bande lumineuse comme la Voie Lactée. Si la poussière n'avait pas absorbé la lumière des autres étoiles de la Galaxie, nous aurions vu un anneau brillant de milliards d'étoiles, particulièrement brillant dans la constellation du Sagittaire, où se trouve le centre de la Galaxie. Cependant, dans d'autres gammes d'ondes électromagnétiques, le noyau galactique est clairement visible, par exemple dans la gamme radio (source Sagittarius A), infrarouge et rayons X.

Selon les scientifiques (encore une fois, associés à la relativité générale), au centre de notre Galaxie (et de la plupart des autres galaxies) se trouve un « trou noir ». On estime qu’elle a une masse d’environ 40 000 masses solaires. Le mouvement de la matière de la Galaxie vers son centre crée le rayonnement le plus puissant du centre de la Galaxie, observé par les astronomes dans diverses plages du spectre électromagnétique.

Nous ne pouvons pas voir la Galaxie d’en haut ou de côté, puisque nous sommes à l’intérieur. Toutes les images de notre Galaxie vues de l’extérieur sont l’imagination d’artistes. Cependant, nous avons une assez bonne idée de l’apparence et de la forme de la Galaxie, puisque nous pouvons observer d’autres galaxies spirales dans l’Univers qui sont similaires à la nôtre.

L'âge de la Galaxie est d'environ 13,6 milliards d'années, ce qui n'est guère inférieur à l'âge de l'Univers entier (13,7 milliards d'années) selon les scientifiques. Les étoiles les plus anciennes de la galaxie se trouvent dans des amas globulaires ; c'est par leur âge que l'on calcule l'âge de la Galaxie.

Notre Galaxie fait partie d'un groupe plus large d'autres galaxies, que nous appelons le Groupe Local de Galaxies, qui comprend les satellites de la Galaxie des Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, la Nébuleuse d'Andromède (M 31, NGC 224), la Galaxie du Triangle (M33 , NGC 598) et environ 50 autres galaxies. À son tour, le groupe local de galaxies fait partie du superamas de la Vierge, qui mesure 150 millions d'années-lumière.

Une galaxie est une vaste formation d’étoiles, de gaz et de poussières maintenues ensemble par la gravité. Ces plus grands composés de l’Univers peuvent varier en forme et en taille. La plupart des objets spatiaux font partie d’une galaxie particulière. Ce sont les étoiles, les planètes, les satellites, les nébuleuses, les trous noirs et les astéroïdes. Certaines galaxies possèdent de grandes quantités d’énergie sombre invisible. En raison du fait que les galaxies sont séparées par un espace vide, elles sont appelées au sens figuré des oasis dans le désert cosmique.

	Galaxie elliptique	Galaxie spirale	Mauvaise galaxie
Composant sphéroïdal	La galaxie entière	Manger	Très faible
Disque étoile	Aucun ou faiblement exprimé	Composant principal	Composant principal
Disque à gaz et à poussière	Non	Manger	Manger
Branches en spirale	Non ou seulement près du noyau	Manger	Non
Noyaux actifs	Rencontrer	Rencontrer	Non
	20%	55%	5%

Notre galaxie

L’étoile la plus proche de nous, le Soleil, est l’une des milliards d’étoiles de la Voie lactée. En regardant le ciel étoilé, il est difficile de ne pas remarquer une large bande parsemée d’étoiles. Les anciens Grecs appelaient l’amas de ces étoiles la Galaxie.

Si nous avions l’occasion d’observer ce système stellaire de l’extérieur, nous remarquerions une boule aplatie dans laquelle se trouvent plus de 150 milliards d’étoiles. Notre galaxie a des dimensions difficiles à imaginer. Un rayon de lumière voyage d’un côté à l’autre pendant des centaines de milliers d’années terrestres ! Le centre de notre Galaxie est occupé par un noyau à partir duquel s'étendent d'énormes branches spirales remplies d'étoiles. La distance entre le Soleil et le noyau de la Galaxie est de 30 000 années-lumière. Le système solaire est situé à la périphérie de la Voie Lactée.

Les étoiles de la Galaxie, malgré l'énorme accumulation de corps cosmiques, sont rares. Par exemple, la distance entre les étoiles les plus proches est des dizaines de millions de fois supérieure à leur diamètre. On ne peut pas dire que les étoiles soient dispersées de manière aléatoire dans l’Univers. Leur emplacement dépend des forces gravitationnelles qui maintiennent le corps céleste dans un certain plan. Les systèmes stellaires dotés de leurs propres champs gravitationnels sont appelés galaxies. En plus des étoiles, la galaxie comprend du gaz et de la poussière interstellaire.

Composition des galaxies.

L’Univers est également composé de nombreuses autres galaxies. Les plus proches de nous sont distants de 150 000 années-lumière. On les aperçoit dans le ciel de l'hémisphère sud sous la forme de petites taches brumeuses. Ils ont été décrits pour la première fois par Pigafett, membre de l'expédition magellanique autour du monde. Ils entrèrent dans la science sous le nom de Grands et Petits Nuages ​​de Magellan.

La galaxie la plus proche de nous est la nébuleuse d'Andromède. Il est de très grande taille, il est donc visible depuis la Terre avec des jumelles ordinaires et par temps clair, même à l'œil nu.

La structure même de la galaxie ressemble à une spirale géante convexe dans l’espace. Sur l’un des bras spiraux, aux ¾ de la distance du centre, se trouve le système solaire. Tout dans la galaxie tourne autour du noyau central et est soumis à la force de gravité. En 1962, l'astronome Edwin Hubble a classé les galaxies selon leur forme. Le scientifique a divisé toutes les galaxies en galaxies elliptiques, spirales, irrégulières et barrées.

Dans la partie de l’Univers accessible à la recherche astronomique, il existe des milliards de galaxies. Collectivement, les astronomes les appellent la métagalaxie.

Galaxies de l'Univers

Les galaxies sont représentées par de grands groupes d'étoiles, de gaz et de poussières maintenus ensemble par la gravité. Leur forme et leur taille peuvent varier considérablement. La plupart des objets spatiaux appartiennent à une galaxie. Ce sont des trous noirs, des astéroïdes, des étoiles avec des satellites et des planètes, des nébuleuses, des satellites à neutrons.

La plupart des galaxies de l’Univers contiennent d’énormes quantités d’énergie sombre invisible. Puisque l’espace entre les différentes galaxies est considéré comme vide, on les appelle souvent des oasis dans le vide de l’espace. Par exemple, une étoile appelée Soleil est l’une des milliards d’étoiles de la Voie lactée situées dans notre Univers. Le système solaire est situé aux ¾ de la distance du centre de cette spirale. Dans cette galaxie, tout bouge constamment autour du noyau central, qui obéit à sa gravité. Cependant, le noyau se déplace également avec la galaxie. En même temps, toutes les galaxies se déplacent à grande vitesse.
L'astronome Edwin Hubble a réalisé en 1962 une classification logique des galaxies de l'Univers, en tenant compte de leur forme. Désormais, les galaxies sont divisées en 4 groupes principaux : les galaxies elliptiques, spirales, barrées et irrégulières.
Quelle est la plus grande galaxie de notre Univers ?
La plus grande galaxie de l'Univers est une galaxie lenticulaire supergéante située dans l'amas Abell 2029.

Galaxies spirales

Ce sont des galaxies dont la forme ressemble à un disque spiralé plat avec un centre (noyau) brillant. La Voie Lactée est une galaxie spirale typique. Les galaxies spirales sont généralement appelées par la lettre S ; elles sont divisées en 4 sous-groupes : Sa, So, Sc et Sb. Les galaxies appartenant au groupe So se distinguent par des noyaux brillants dépourvus de bras spiraux. Quant aux galaxies Sa, elles se distinguent par des bras spiraux denses étroitement enroulés autour du noyau central. Les bras des galaxies Sc et Sb entourent rarement le noyau.

Galaxies spirales du catalogue Messier

Galaxies barrées

Les galaxies à barres sont similaires aux galaxies spirales, mais présentent une différence. Dans de telles galaxies, les spirales ne partent pas du noyau, mais des ponts. Environ un tiers de toutes les galaxies entrent dans cette catégorie. Ils sont généralement désignés par les lettres SB. À leur tour, ils sont divisés en 3 sous-groupes Sbc, SBb, SBa. La différence entre ces trois groupes est déterminée par la forme et la longueur des cavaliers, là où commencent en fait les bras des spirales.

Galaxies spirales avec la barre de catalogue Messier

Galaxies elliptiques

La forme des galaxies peut varier de parfaitement ronde à ovale allongée. Leur particularité est l’absence de noyau central brillant. Ils sont désignés par la lettre E et sont répartis en 6 sous-groupes (selon leur forme). Ces formulaires sont désignés de E0 à E7. Les premiers ont une forme presque ronde, tandis que les E7 se caractérisent par une forme extrêmement allongée.

Galaxies elliptiques du catalogue Messier

Galaxies irrégulières

Ils n’ont pas de structure ou de forme prononcée. Les galaxies irrégulières sont généralement divisées en 2 classes : IO et Im. La plus courante est la classe de galaxies Im (elle n'a qu'un léger soupçon de structure). Dans certains cas, des résidus hélicoïdaux sont visibles. IO appartient à la classe des galaxies de forme chaotique. Les Petits et Grands Nuages ​​de Magellan sont un excellent exemple de la classe Im.

Galaxies irrégulières du catalogue Messier

Tableau des caractéristiques des principaux types de galaxies

	Galaxie elliptique	Galaxie spirale	Mauvaise galaxie
Composant sphéroïdal	La galaxie entière	Manger	Très faible
Disque étoile	Aucun ou faiblement exprimé	Composant principal	Composant principal
Disque à gaz et à poussière	Non	Manger	Manger
Branches en spirale	Non ou seulement près du noyau	Manger	Non
Noyaux actifs	Rencontrer	Rencontrer	Non
Pourcentage du total des galaxies	20%	55%	5%

Grand portrait de galaxies

Il n’y a pas si longtemps, des astronomes ont commencé à travailler sur un projet commun visant à identifier l’emplacement des galaxies dans l’Univers. Leur objectif est d’obtenir une image plus détaillée de la structure globale et de la forme de l’Univers à grande échelle. Malheureusement, l’échelle de l’univers est difficile à comprendre pour de nombreuses personnes. Prenez notre galaxie, qui compte plus de cent milliards d’étoiles. Il existe des milliards de galaxies supplémentaires dans l’Univers. Des galaxies lointaines ont été découvertes, mais nous voyons leur lumière telle qu'elle était il y a près de 9 milliards d'années (une très grande distance nous sépare).

Les astronomes ont appris que la plupart des galaxies appartiennent à un certain groupe (on l’appelle désormais « amas »). La Voie Lactée fait partie d’un amas composé à son tour de quarante galaxies connues. En règle générale, la plupart de ces clusters font partie d’un groupe encore plus vaste appelé supergrappes.

Notre amas fait partie d'un superamas, communément appelé amas de la Vierge. Un amas aussi massif comprend plus de 2 000 galaxies. À l’époque où les astronomes créaient une carte de localisation de ces galaxies, les superamas commençaient à prendre une forme concrète. De grands superamas se sont rassemblés autour de ce qui semble être des bulles ou des vides géants. De quel type de structure il s'agit, personne ne le sait encore. Nous ne comprenons pas ce qu’il peut y avoir à l’intérieur de ces vides. Selon l'hypothèse, ils pourraient être remplis d'un certain type de matière noire inconnu des scientifiques ou contenir un espace vide à l'intérieur. Il faudra beaucoup de temps avant que nous connaissions la nature de ces vides.

Informatique galactique

Edwin Hubble est le fondateur de l'exploration galactique. Il est le premier à déterminer comment calculer la distance exacte à une galaxie. Dans ses recherches, il s’est appuyé sur la méthode des étoiles pulsées, mieux connues sous le nom de Céphéides. Le scientifique a pu remarquer le lien entre la période nécessaire pour réaliser une pulsation de luminosité et l’énergie libérée par l’étoile. Les résultats de ses recherches constituent une avancée majeure dans le domaine de la recherche galactique. De plus, il a découvert qu’il existe une corrélation entre le spectre rouge émis par une galaxie et sa distance (la constante de Hubble).

De nos jours, les astronomes peuvent mesurer la distance et la vitesse d’une galaxie en mesurant la quantité de redshift dans le spectre. On sait que toutes les galaxies de l’Univers s’éloignent les unes des autres. Plus une galaxie est éloignée de la Terre, plus sa vitesse de déplacement est grande.

Pour visualiser cette théorie, imaginez-vous conduire une voiture se déplaçant à une vitesse de 50 km/h. La voiture devant vous roule 50 km/h plus vite, ce qui signifie que sa vitesse est de 100 km/h. Il y a une autre voiture devant lui, qui roule encore plus vite de 50 km/h. Même si la vitesse des 3 voitures sera différente de 50 km/h, la première voiture s'éloigne en réalité de vous 100 km/h plus vite. Puisque le spectre rouge parle de la vitesse de la galaxie qui s'éloigne de nous, on obtient ce qui suit : plus le décalage vers le rouge est grand, plus la galaxie se déplace rapidement et plus elle s'éloigne de nous.

Nous disposons désormais de nouveaux outils pour aider les scientifiques à rechercher de nouvelles galaxies. Grâce au télescope spatial Hubble, les scientifiques ont pu voir ce dont ils ne pouvaient que rêver auparavant. La puissance élevée de ce télescope offre une bonne visibilité même des petits détails dans les galaxies proches et vous permet d'étudier des galaxies plus éloignées qui ne sont encore connues de personne. Actuellement, de nouveaux instruments d'observation spatiale sont en cours de développement et contribueront dans un avenir proche à une compréhension plus approfondie de la structure de l'Univers.

Types de galaxies

• Galaxies spirales. La forme ressemble à un disque plat en spirale avec un centre prononcé, appelé noyau. Notre galaxie, la Voie lactée, entre dans cette catégorie. Dans cette section du site portail, vous trouverez de nombreux articles différents décrivant les objets spatiaux de notre Galaxie.
• Galaxies barrées. Ils ressemblent aux spirales, seulement ils en diffèrent par une différence significative. Les spirales ne s'étendent pas à partir du noyau, mais à partir des soi-disant cavaliers. Un tiers de toutes les galaxies de l’Univers peuvent être attribuées à cette catégorie.
• Les galaxies elliptiques ont différentes formes : de parfaitement rondes à ovales allongées. Par rapport aux spirales, ils n’ont pas de noyau central prononcé.
• Les galaxies irrégulières n'ont pas de forme ou de structure caractéristique. Ils ne peuvent être classés dans aucun des types énumérés ci-dessus. Il y a beaucoup moins de galaxies irrégulières dans l’immensité de l’Univers.

Les astronomes ont récemment lancé un projet commun visant à identifier l'emplacement de toutes les galaxies de l'Univers. Les scientifiques espèrent avoir une idée plus précise de sa structure à grande échelle. La taille de l’Univers est difficile à estimer pour la pensée et la compréhension humaines. Notre galaxie à elle seule est une collection de centaines de milliards d’étoiles. Et il existe des milliards de telles galaxies. Nous pouvons voir la lumière des galaxies lointaines découvertes, mais cela ne signifie même pas que nous regardons vers le passé, car le faisceau lumineux nous atteint sur des dizaines de milliards d'années, une si grande distance nous sépare.

Les astronomes associent également la plupart des galaxies à certains groupes appelés amas. Notre Voie Lactée appartient à un amas composé de 40 galaxies explorées. Ces clusters sont regroupés en grands groupes appelés superclusters. L'amas avec notre galaxie fait partie du superamas de la Vierge. Cet amas géant contient plus de 2 000 galaxies. Après que les scientifiques ont commencé à dresser une carte de l'emplacement de ces galaxies, les superamas ont acquis certaines formes. La plupart des superamas galactiques étaient entourés de vides géants. Personne ne sait ce qui pourrait se trouver à l’intérieur de ces vides : un espace extérieur comme l’espace interplanétaire ou une nouvelle forme de matière. Il faudra beaucoup de temps pour résoudre ce mystère.

Interaction des galaxies

Non moins intéressante pour les scientifiques est la question de l'interaction des galaxies en tant que composants des systèmes cosmiques. Ce n’est un secret pour personne : les objets spatiaux sont constamment en mouvement. Les galaxies ne font pas exception à cette règle. Certains types de galaxies pourraient provoquer une collision ou une fusion de deux systèmes cosmiques. Si vous comprenez comment ces objets spatiaux apparaissent, les changements à grande échelle résultant de leur interaction deviennent plus compréhensibles. Lors de la collision de deux systèmes spatiaux, une gigantesque quantité d’énergie est projetée. La rencontre de deux galaxies dans l’immensité de l’Univers est un événement encore plus probable que la collision de deux étoiles. Les collisions de galaxies ne se terminent pas toujours par une explosion. Un petit système spatial peut librement passer à côté de son homologue plus grand, ne modifiant que légèrement sa structure.

Ainsi, la formation de formations se produit, semblable en apparence à des couloirs allongés. Ils contiennent des étoiles et des zones gazeuses, et de nouvelles étoiles se forment souvent. Il y a des moments où les galaxies n’entrent pas en collision, mais se touchent légèrement. Cependant, même une telle interaction déclenche une chaîne de processus irréversibles qui entraînent d’énormes changements dans la structure des deux galaxies.

Quel avenir attend notre galaxie ?

Comme le suggèrent les scientifiques, il est possible que dans un avenir lointain, la Voie lactée soit capable d'absorber un minuscule système satellite de taille cosmique, situé à une distance de 50 années-lumière de nous. Les recherches montrent que ce satellite a un potentiel de longue durée de vie, mais s'il entre en collision avec son voisin géant, il mettra très probablement fin à son existence séparée. Les astronomes prédisent également une collision entre la Voie lactée et la nébuleuse d'Andromède. Les galaxies se rapprochent les unes des autres à la vitesse de la lumière. L’attente d’une probable collision est d’environ trois milliards d’années terrestres. Cependant, il est difficile de spéculer si cela se produira réellement maintenant en raison du manque de données sur le mouvement des deux systèmes spatiaux.

Description des galaxies surKvant. Espace

Le site portail vous emmènera dans le monde de l'espace intéressant et fascinant. Vous apprendrez la nature de la structure de l'Univers, vous familiariserez avec la structure des grandes galaxies célèbres et leurs composants. En lisant des articles sur notre galaxie, nous comprenons mieux certains phénomènes observables dans le ciel nocturne.

Toutes les galaxies sont très éloignées de la Terre. Seules trois galaxies sont visibles à l'œil nu : les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan et la Nébuleuse d'Andromède. Il est impossible de compter toutes les galaxies. Les scientifiques estiment leur nombre à environ 100 milliards. La répartition spatiale des galaxies est inégale : une région peut en contenir un grand nombre, tandis que la seconde ne contiendra même pas une seule petite galaxie. Jusqu’au début des années 90, les astronomes étaient incapables de séparer les images de galaxies des étoiles individuelles. À cette époque, il y avait environ 30 galaxies avec des étoiles individuelles. Tous ont été affectés au groupe local. En 1990, un événement majestueux a eu lieu dans le développement de l'astronomie en tant que science : le télescope Hubble a été lancé sur l'orbite terrestre. C'est cette technique, ainsi que de nouveaux télescopes au sol de 10 mètres, qui ont permis d'observer un nombre nettement plus grand de galaxies résolues.

Aujourd’hui, les « esprits astronomiques » du monde se demandent quel est le rôle de la matière noire dans la construction des galaxies, qui ne se manifeste que par l’interaction gravitationnelle. Par exemple, dans certaines grandes galaxies, il représente environ 90 % de la masse totale, alors que les galaxies naines peuvent ne pas en contenir du tout.

Evolution des galaxies

Les scientifiques pensent que l'émergence des galaxies est une étape naturelle de l'évolution de l'Univers, qui s'est déroulée sous l'influence des forces gravitationnelles. Il y a environ 14 milliards d'années, la formation de protocoles dans la substance primaire a commencé. De plus, sous l'influence de divers processus dynamiques, la séparation des groupes galactiques a eu lieu. L'abondance des formes des galaxies s'explique par la diversité des conditions initiales de leur formation.

La contraction de la galaxie prend environ 3 milliards d'années. Au cours d'une période de temps donnée, le nuage de gaz se transforme en un système stellaire. La formation d'étoiles se produit sous l'influence de la compression gravitationnelle des nuages ​​​​de gaz. Après avoir atteint une certaine température et densité au centre du nuage, suffisantes pour le démarrage des réactions thermonucléaires, une nouvelle étoile se forme. Les étoiles massives sont formées d’éléments chimiques thermonucléaires plus massifs que l’hélium. Ces éléments créent l’environnement primaire hélium-hydrogène. Lors d’énormes explosions de supernova, des éléments plus lourds que le fer se forment. Il s'ensuit que la galaxie est constituée de deux générations d'étoiles. La première génération est constituée des étoiles les plus anciennes, composées d'hélium, d'hydrogène et de très petites quantités d'éléments lourds. Les étoiles de deuxième génération ont un mélange d'éléments lourds plus visible car elles se forment à partir de gaz primordial enrichi en éléments lourds.

Dans l’astronomie moderne, les galaxies en tant que structures cosmiques occupent une place particulière. Les types de galaxies, les caractéristiques de leur interaction, leurs similitudes et leurs différences sont étudiés en détail et une prévision de leur avenir est réalisée. Ce domaine recèle encore de nombreuses inconnues qui nécessitent des études complémentaires. La science moderne a résolu de nombreuses questions concernant les types de construction des galaxies, mais il existe également de nombreux points blancs associés à la formation de ces systèmes cosmiques. Le rythme actuel de modernisation des équipements de recherche et le développement de nouvelles méthodologies d'étude des corps cosmiques laissent espérer une avancée significative dans le futur. D’une manière ou d’une autre, les galaxies seront toujours au centre de la recherche scientifique. Et cela ne repose pas uniquement sur la curiosité humaine. Après avoir reçu des données sur les modèles de développement des systèmes cosmiques, nous serons en mesure de prédire l'avenir de notre galaxie appelée la Voie Lactée.

Les actualités, articles scientifiques et originaux les plus intéressants sur l'étude des galaxies vous seront proposés par le portail du site. Vous trouverez ici des vidéos passionnantes, des images de haute qualité provenant de satellites et de télescopes qui ne vous laisseront pas indifférent. Plongez avec nous dans le monde de l’espace inconnu !

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 démontra 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 ensemble. 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 à plusieurs milliers. 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 maintenant que notre Univers est en expansion constante, devenant 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 stipule 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. Cependant, 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 sa tâche principale ; 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 qu'on appelle l'effet Sunyaev-Zeldovich - des distorsions mineures 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.

Suivez-nous

Ceux qui ont une petite idée de l’Univers savent bien que le cosmos est constamment en mouvement. L’univers s’agrandit chaque seconde, devenant de plus en plus grand. Une autre chose est qu'à l'échelle de la perception humaine du monde, il est assez difficile de comprendre l'ampleur de ce qui se passe et d'imaginer la structure de l'Univers. En plus de notre galaxie, dans laquelle se trouve le Soleil et nous, il existe des dizaines, des centaines d'autres galaxies. Personne ne connaît le nombre exact de mondes lointains. Le nombre de galaxies dans l'Univers ne peut être connu approximativement qu'en créant un modèle mathématique du cosmos.

Par conséquent, étant donné la taille de l’Univers, nous pouvons facilement supposer qu’à des dizaines, voire des centaines de milliards d’années-lumière de la Terre, il existe des mondes similaires au nôtre.

L'espace et les mondes qui nous entourent

Notre galaxie, qui a reçu le beau nom de « Voie lactée », était, selon de nombreux scientifiques, le centre de l'univers il y a quelques siècles à peine. En fait, il s'est avéré qu'il ne s'agit que d'une partie de l'Univers et qu'il existe d'autres galaxies de différents types et tailles, grandes et petites, certaines plus éloignées, d'autres plus proches.

Dans l'espace, tous les objets sont étroitement interconnectés, se déplacent dans un certain ordre et occupent une place désignée. Les planètes que nous connaissons, les étoiles que nous connaissons, les trous noirs et notre système solaire lui-même sont situés dans la Voie lactée. Le nom n'est pas accidentel. Même les anciens astronomes, observant le ciel nocturne, comparaient l'espace qui nous entoure à une trace de lait, où des milliers d'étoiles ressemblent à des gouttes de lait. La Voie lactée, les objets galactiques célestes dans notre champ de vision, constituent le cosmos voisin. Ce qui pourrait être au-delà de la visibilité des télescopes n’a été découvert qu’au XXe siècle.

Les découvertes ultérieures, qui ont élargi notre cosmos jusqu'à la taille de la métagalaxie, ont conduit les scientifiques à la théorie du Big Bang. Un cataclysme grandiose s'est produit il y a près de 15 milliards d'années et a donné l'impulsion au début des processus de formation de l'Univers. Une étape de la substance a été remplacée par une autre. À partir de nuages ​​​​denses d'hydrogène et d'hélium, les premiers commencements de l'Univers ont commencé à se former - des protogalaxies constituées d'étoiles. Tout cela s'est produit dans un passé lointain. La lumière de nombreux corps célestes, que nous pouvons observer dans les télescopes les plus puissants, n'est qu'un salut d'adieu. Les millions, voire les milliards d’étoiles qui parsèment notre ciel se trouvent à un milliard d’années-lumière de la Terre et ont depuis longtemps cessé d’exister.

Carte de l'Univers : voisins les plus proches et les plus éloignés

Notre système solaire et les autres corps cosmiques observés depuis la Terre sont des formations structurelles relativement jeunes et nos plus proches voisins dans le vaste Univers. Pendant longtemps, les scientifiques ont cru que la galaxie naine la plus proche de la Voie lactée était le Grand Nuage de Magellan, situé à seulement 50 kiloparsecs. Ce n’est que très récemment que les véritables voisins de notre galaxie ont été connus. Dans la constellation du Sagittaire et dans la constellation du Grand Canis, il existe de petites galaxies naines dont la masse est 200 à 300 fois inférieure à la masse de la Voie lactée et dont la distance est d'un peu plus de 30 à 40 000 années-lumière.

C'est l'un des plus petits objets universels. Dans ces galaxies, le nombre d’étoiles est relativement faible (de l’ordre de plusieurs milliards). En règle générale, les galaxies naines fusionnent progressivement ou sont absorbées par des formations plus grandes. La vitesse de l’Univers en expansion, qui est de 20 à 25 km/s, conduira involontairement les galaxies voisines à une collision. Quand cela se produira et comment cela se passera, nous ne pouvons que deviner. La collision des galaxies se produit tout ce temps, et en raison de la fugacité de notre existence, il n'est pas possible d'observer ce qui se passe.

Andromède, deux à trois fois plus grande que notre galaxie, est l'une des galaxies les plus proches de nous. Il continue d’être l’un des plus populaires parmi les astronomes et les astrophysiciens et est situé à seulement 2,52 millions d’années-lumière de la Terre. Comme notre galaxie, Andromède est membre du groupe local de galaxies. La taille de ce stade cosmique géant est de trois millions d'années-lumière et le nombre de galaxies présentes est d'environ 500. Cependant, même un géant comme Andromède semble petit en comparaison avec la galaxie IC 1101.

Cette plus grande galaxie spirale de l'Univers est située à plus de cent millions d'années-lumière et a un diamètre de plus de 6 millions d'années-lumière. Bien qu’elle contienne 100 000 milliards d’étoiles, la galaxie est principalement composée de matière noire.

Paramètres astrophysiques et types de galaxies

Les premières explorations spatiales réalisées au début du XXe siècle ont donné matière à réflexion. Les nébuleuses cosmiques découvertes à travers la lentille d'un télescope, dont on a finalement dénombré plus d'un millier, étaient les objets les plus intéressants de l'Univers. Pendant longtemps, ces points lumineux du ciel nocturne ont été considérés comme des accumulations de gaz faisant partie de la structure de notre galaxie. Edwin Hubble a réussi en 1924 à mesurer la distance d'un amas d'étoiles et de nébuleuses et a fait une découverte sensationnelle : ces nébuleuses ne sont rien de plus que des galaxies spirales lointaines, errant indépendamment à l'échelle de l'Univers.

Un astronome américain a été le premier à suggérer que notre Univers est composé de nombreuses galaxies. L'exploration spatiale dans le dernier quart du 20e siècle, les observations réalisées à l'aide d'engins spatiaux et de technologies, dont le célèbre télescope Hubble, ont confirmé ces hypothèses. L’espace est illimité et notre Voie lactée est loin d’être la plus grande galaxie de l’Univers et, de plus, n’en est pas le centre.

Ce n'est qu'avec l'avènement de puissants moyens techniques d'observation que l'Univers a commencé à prendre des contours clairs. Les scientifiques sont confrontés au fait que même des formations aussi énormes que les galaxies peuvent différer par leur structure, leur forme et leur taille.

Grâce aux efforts d'Edwin Hubble, le monde a reçu une classification systématique des galaxies, les divisant en trois types :

• spirale;
• elliptique;
• Incorrect.

Les galaxies elliptiques et spirales sont les types les plus courants. Il s’agit notamment de notre galaxie, la Voie lactée, ainsi que de notre galaxie voisine d’Andromède et de nombreuses autres galaxies de l’Univers.

Les galaxies elliptiques ont la forme d’une ellipse et sont allongées dans une direction. Ces objets sont dépourvus de pochettes et changent souvent de forme. Ces objets diffèrent également les uns des autres par leur taille. Contrairement aux galaxies spirales, ces monstres cosmiques n’ont pas de centre clairement défini. Il n’y a pas de noyau dans de telles structures.

Selon la classification, ces galaxies sont désignées par la lettre latine E. Toutes les galaxies elliptiques actuellement connues sont divisées en sous-groupes E0-E7. La répartition en sous-groupes s'effectue en fonction de la configuration : des galaxies presque circulaires (E0, E1 et E2) aux objets très allongés d'indices E6 et E7. Parmi les galaxies elliptiques, il y a des naines et de véritables géantes dont le diamètre atteint des millions d'années-lumière.

Il existe deux sous-types de galaxies spirales :

• galaxies présentées sous la forme d'une spirale croisée ;
• spirales normales.

Le premier sous-type se distingue par les caractéristiques suivantes. En forme, ces galaxies ressemblent à une spirale régulière, mais au centre d'une telle galaxie spirale se trouve un pont (barre), donnant naissance à des bras. De tels ponts dans une galaxie sont généralement le résultat de processus physiques centrifuges qui divisent le noyau galactique en deux parties. Il existe des galaxies à deux noyaux dont le tandem constitue le disque central. Lorsque les noyaux se rencontrent, le pont disparaît et la galaxie redevient normale, avec un seul centre. Il existe également un pont dans notre galaxie, la Voie Lactée, dans l'un des bras de laquelle se trouve notre système solaire. Du Soleil au centre de la galaxie, le chemin, selon les estimations modernes, est de 27 000 années-lumière. L'épaisseur du bras d'Orion Cygnus, dans lequel résident notre Soleil et notre planète, est de 700 000 années-lumière.

Conformément à la classification, les galaxies spirales sont désignées par les lettres latines Sb. Selon le sous-groupe, il existe d'autres désignations pour les galaxies spirales : Dba, Sba et Sbc. La différence entre les sous-groupes est déterminée par la longueur de la barre, sa forme et la configuration des manchons.

La taille des galaxies spirales peut varier de 20 000 années-lumière à 100 000 années-lumière de diamètre. Notre galaxie, la Voie lactée, se situe dans le « juste milieu », sa taille gravitant vers les galaxies de taille moyenne.

Le type le plus rare est celui des galaxies irrégulières. Ces objets universels sont de grands amas d’étoiles et de nébuleuses qui n’ont pas de forme ou de structure claire. Conformément au classement, ils ont reçu les indices Im et IO. En règle générale, les structures du premier type n'ont pas de disque ou sont faiblement exprimées. On voit souvent que ces galaxies ont des bras similaires. Les galaxies avec des indices IO sont une collection chaotique d'étoiles, de nuages ​​​​de gaz et de matière noire. Les principaux représentants de ce groupe de galaxies sont les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan.

Toutes les galaxies : régulières et irrégulières, elliptiques et spirales, sont constituées de milliards d’étoiles. L'espace entre les étoiles et leurs systèmes planétaires est rempli de matière noire ou de nuages ​​​​de gaz cosmiques et de particules de poussière. Dans les espaces entre ces vides se trouvent des trous noirs, grands et petits, qui perturbent l'idylle de la tranquillité cosmique.

Sur la base de la classification existante et des résultats des recherches, nous pouvons répondre avec une certaine confiance à la question de savoir combien de galaxies il y a dans l'Univers et de quel type elles appartiennent. Il y a davantage de galaxies spirales dans l’Univers. Ils constituent plus de 55 % du nombre total de tous les objets universels. Il y a deux fois moins de galaxies elliptiques - seulement 22 % du nombre total. Il n’existe que 5 % de galaxies irrégulières semblables aux Grands et Petits Nuages ​​de Magellan dans l’Univers. Certaines galaxies nous sont voisines et se trouvent dans le champ de vision des télescopes les plus puissants. D’autres se trouvent dans l’espace le plus éloigné, où la matière noire prédomine et où la noirceur de l’espace sans fin est plus visible dans la lentille.

Galaxies de près

Toutes les galaxies appartiennent à certains groupes, généralement appelés amas dans la science moderne. La Voie Lactée fait partie d'un de ces amas, qui contient jusqu'à 40 galaxies plus ou moins connues. L'amas lui-même fait partie d'un superamas, un groupe plus vaste de galaxies. La Terre, avec le Soleil et la Voie lactée, fait partie du superamas de la Vierge. C’est notre véritable adresse cosmique. Avec notre galaxie, il existe plus de deux mille autres galaxies dans l'amas de la Vierge, elliptiques, spirales et irrégulières.

La carte de l'Univers, sur laquelle s'appuient aujourd'hui les astronomes, donne une idée de ce à quoi ressemble l'Univers, de sa forme et de sa structure. Tous les amas se rassemblent autour de vides ou de bulles de matière noire. Il est possible que la matière noire et les bulles soient également remplies de certains objets. Il s'agit peut-être d'antimatière qui, contrairement aux lois de la physique, forme des structures similaires dans un système de coordonnées différent.

État actuel et futur des galaxies

Les scientifiques estiment qu’il est impossible de dresser un portrait général de l’Univers. Nous disposons de données visuelles et mathématiques sur le cosmos qui relèvent de notre compréhension. L’échelle réelle de l’Univers est impossible à imaginer. Ce que nous voyons à travers un télescope est la lumière des étoiles qui nous parvient depuis des milliards d’années. Peut-être que la réalité est aujourd’hui complètement différente. À la suite de cataclysmes cosmiques, les plus belles galaxies de l’Univers pourraient déjà se transformer en nuages ​​vides et laids de poussière cosmique et de matière noire.

Il ne peut être exclu que dans un avenir lointain, notre galaxie entre en collision avec une plus grande voisine de l’Univers ou engloutisse une galaxie naine existante à côté. Reste à savoir quelles seront les conséquences de tels changements universels. Malgré le fait que la convergence des galaxies se produit à la vitesse de la lumière, il est peu probable que les Terriens soient témoins d'une catastrophe universelle. Les mathématiciens ont calculé qu’il reste un peu plus de trois milliards d’années terrestres avant la collision mortelle. La question est de savoir si la vie existera sur notre planète à ce moment-là.

D’autres forces peuvent également interférer avec l’existence des étoiles, des amas et des galaxies. Les trous noirs, encore connus de l'homme, sont capables d'avaler une étoile. Où est la garantie que de tels monstres de taille énorme, cachés dans la matière noire et dans les vides de l'espace, ne pourront pas engloutir entièrement la galaxie ?