Les galaxies sont des groupes de milliards d’étoiles. Ces dernières sont liées entre elles par la gravité, ce phénomène qui attire entre eux tous les corps qui ont une masse. Les galaxies contiennent aussi les planètes tournant autour des étoiles, du gaz, de la poussière. Ainsi que de la matière noire (une substance omniprésente dans l’Univers, invisible à nos yeux et nos instruments, mais détectée par les scientifiques de manière indirecte). Les galaxies elles-mêmes s’agglomèrent en amas de galaxies, toujours en raison de la gravité. L’Amas de la Vierge, par exemple, compte près de 2 000 galaxies. Et ces amas sont eux-mêmes regroupés en superamas de galaxies ! Ils seraient quelques millions dans l’Univers.
Ordres de grandeur
À notre échelle, les galaxies sont des objets célestes dont on a bien du mal à saisir l’immensité. C’est pour cela qu’on les mesure en années-lumière (a-l). Par exemple, l’énorme Galaxie d’Andromède étend ses 1 000 milliards d’étoiles sur 2,5 millions a-l. Autrement dit, si vous voyagiez à la vitesse de la lumière (300 000 km/s), il vous faudrait 2,5 millions d’années pour traverser Andromède d’un bout à l’autre ! Les plus petites sont appelées galaxies naines : elles ne contiennent au maximum « que » quelques centaines de millions d’étoiles. La galaxie naine de la Carène par exemple s’étire sur 1 600 a-l.
Les galaxies spirales
Elles représentent plus de 65% de l’ensemble des galaxies. Elles possèdent un cœur central à partir duquel se déploient des bras, en spirales, le tout formant un disque plat. Elles tournent sur elles-mêmes : les étoiles qui la composent sont en rotation autour du centre, leurs mouvements sont plutôt ordonnés.
Les galaxies elliptiques
Elles ont la forme d’une ellipse, d’un ovale plus ou moins allongé. Certaines sont presque sphériques, alors que d’autres ont carrément la forme d’un cigare, tant elles sont étirées. Ici, le mouvement des étoiles n’est pas ordonné, il est aléatoire. En gros, les étoiles y tournent dans tous les sens.
Les galaxies irrégulières
Elles ne représentent que 10% des galaxies et n’ont pas de forme spécifique. La plupart sont naines, contenant moins d’un milliard d’étoiles. Elles orbitent souvent autour de galaxies plus grosses.
Les galaxies ne sont pas statiques – rien ne l’est dans l’Univers. Elles semblent se déplacer sous l’effet de l’expansion : l’Univers se dilatant, les galaxies qui le composent s’éloignent les unes des autres. Dans le même temps, à une échelle plus « locale », certaines se rapprochent du fait de la gravité. Notre galaxie, la Voie Lactée, file ainsi dans le cosmos à plus de 2 millions de km/h, du fait de ces effets physiques.
De plus, les galaxies peuvent interagir entre-elles : elles peuvent entrer en collision, fusionner… On parle même de cannibalisme galactique lorsqu’une galaxie absorbe une petite voisine. Cette dernière se disloque complètement à l’intérieur de la grande, qui, elle, ne change quasiment pas.
Galaxies et constellations
Les constellations sont des groupements d’étoiles imaginés par les humains en raison de la forme qu’elles dessinent, lorsqu’on les regarde dans le ciel. Elles semblent ainsi voisines, alors qu’elles sont en fait assez éloignées les unes des autres. La constellation d’Andromède forme un dessin avec environ 200 étoiles appartenant à notre galaxie, visibles à l’œil nu, alors que la galaxie d’Andromède en compte 1 000 milliards !
La Voie lactée
La Voie Lactée est notre galaxie, dans laquelle se trouvent le Soleil et ses planètes, dont la Terre. Il s’agit d’une galaxie spirale regroupant environ 300 milliards d’étoiles. Elle forme une galette dont le diamètre fait 100 000 années-lumière, et l’épaisseur « seulement » 1 000 a-l. Nous nous trouvons vers l’extérieur de cette galette, dans l’un des bras, à 27 000 a-l du centre. Depuis la Terre, nous voyons la Voie Lactée par sa tranche : elle apparaît ainsi comme une bande qui traverse notre ciel. Une bande blanchâtre, couleur du lait, du fait de l’accumulation des étoiles dont les lumières se confondent. Voilà pourquoi elle s’appelle la Voie Lactée.
Au cœur de la Voie Lactée (comme c’est le cas pour la majorité des galaxies) se trouve un trou noir supermassif, Sagittarius-A* : il est lourd comme 4,5 millions de Soleil. La Voie Lactée possède également une cinquantaine de galaxies satellites, qui lui tournent autour. Il s’agit de galaxies naines. Comme elles contiennent peu d’étoiles, elles sont peu lumineuses donc pas visibles.
L’aide des galaxies-naines
Cependant construire un bon modelé 3D du système requiert de connaître avec précision les positions des galaxies satellites. C’est ce qu’observe un article de Rachael Beaton des Carnegie Observatories de Californiie. Une incertitude de 5% sur les positions des galaxies satellites est trop optimiste.
Pour connaître la distance entre ces galaxies et Centaurus B, éloigné de 10 à 15 années lumière, les astronomes s’appuient s sur la lumière émise par des étoiles repères pouvant servir de référence. https://fr.wikipedia.org/wiki/Rep%C3%A9rage_des_constellations
Mème en faisant appel à ces solutions les mesures sont approximatives
Science DOI: 10.1126/science.aao1858
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