Distance entre les galaxies dans un amas de galaxies

Transcription

1

2 Distance entre les galaxies dans un amas de galaxies Un amas de galaxies, ou amas galactique, est l'association de plus d'une centaine à plusieurs milliers de galaxies liées entre elles par la gravitation. En dessous de 100 galaxies, on parle plutôt d un groupe de galaxies. La Voie Lactée est elle-même membre d un groupe d une cinquantaine de galaxies que l on appelle le Groupe Local et dont la taille atteint dix millions d annéeslumière. Notre groupe est dominé par deux galaxies spirales massives, notre Voie lactée et la galaxie d Andromède, séparées d environ 2,5 millions d années-lumière. Distance entre les galaxies dans notre Groupe Local : 2 millions d années-lumière 20 fois le diamètre de notre Voie lactée Les galaxies sont proches les unes des autres comparativement à leurs tailles. La collision de deux galaxies est une chose ordinaire dans l'évolution. L amas galactique est la plus grosse structure liée gravitationnellement dans l Univers. Au-delà des dimensions de l amas galactique, l expansion de l Univers commence à se faire sentir. L amas de galaxies Abell 1689 situé à 2 milliards d années-lumière dans la constellation de la Vierge

3 Superamas de galaxies Les groupes et amas de galaxies ont tendance à se regrouper pour former ce que l on appelle des superamas, des ensembles gigantesques atteignant une taille de centaines de millions d années-lumière et contenant plusieurs dizaines de groupes et d amas. Au niveau des superamas, l expansion de l Univers commence à se faire sentir. Les amas s éloignent donc lentement les uns des autres et la taille des superamas augmente avec le temps. Le Superamas Local regroupe environ galaxies, réparties dans une centaine d'amas dominés par l'amas de la Vierge situé près de son centre. Amas de la Vierge Distance : 49 à 72 millions d al

4 Notre superamas : Laniakea galaxies L amas de la Vierge Taille : 500 millions d al La Voie lactée

5 Définition de galaxies en interaction L'interaction de galaxies est le résultat de la perturbation d'une galaxie par le champ gravitationnel d'une deuxième.

6 Collision de galaxies Lors d'une collision, les étoiles des deux galaxies n'entrent généralement pas en collision les unes avec les autres. En revanche, le gaz et la poussière interagissent. Cette interaction compresse et perturbe le milieu interstellaire, ce qui le réchauffe. Cela peut déclencher une flambée d étoiles (starburst) chez l'une des deux (voire les deux) galaxies. Après la collision, les galaxies peuvent voir leur trajectoire déviée, mais, plus important, leur forme s'en retrouve significativement altérée. Les collisions sont moins violentes que les fusions puisque les deux galaxies se séparent après la collision.

7 Fusion de galaxies L'interaction galactique la plus violente est la fusion galactique. Celle-ci se produit lorsque le moment angulaire relatif des deux galaxies avançant l'une sur l'autre n'est pas suffisamment élevé pour permettre la libération des galaxies après la collision. Bien que les fusions galactiques n'entrainent pas la collision d'étoiles, les interactions gravitationnelles entre les galaxies concernées ainsi que les frictions entre leur gaz et leur poussière ont des effets majeurs sur le «métabolisme» des galaxies (flambées d étoiles, alimentation et fusion des trous noirs centraux super-massifs). Le résultat final d'une fusion dépend également de beaucoup de paramètres, mais dans la plupart des cas, les deux galaxies fusionnent en une galaxie unique plus grande.

8 Cannibalisme galactique Dans le cas où une des deux galaxies est beaucoup plus petite que l'autre, la fusion s'apparente à du «cannibalisme galactique». La galaxie la plus grande demeure relativement inchangée alors que la plus petite est littéralement disloquée à l'intérieur de l'autre. Il n'est pas rare qu'une telle interaction se produise entre une galaxie massive et ses satellites. Par exemple, la Voie lactée est actuellement en train d'absorber deux de ses satellites, le Petit et Grand Nuage de Magellan.

9 Satellite interagissant avec sa galaxie primaire Galaxie du tourbillon / Whirlpool Galaxy (M51) NGC 5195 Distance : 37 millions d al

10 Satellite interagissant avec sa galaxie primaire NGC 1097 A NGC 1097 Distance : 45 millions d al

11 Galaxies dans la première phase d'une collision galactique NGC 2207 IC 2163 Distance : 114 millions d al

12 Galaxies dans la deuxième phase d'une collision galactique Galaxies des Souris (Mice Galaxies) NGC 4676 B / IC 820 Queue de marée NGC 4676 A / IC 819 Distance : 300 millions d al

13 Galaxies dans la troisième phase d'une collision galactique Galaxies des Antennes (Antennae Galaxies) NGC 4038 NGC 4039 Distance : 65 millions d al

14 Galaxies des Antennes (Antennae Galaxies) al al Distance : 65 millions d al

15 Chronologie de l interaction des galaxies des Antennes Il y a environ 1,2 milliard d'années, NGC 4038 et NGC 4039 étaient deux galaxies séparées. NGC 4038 était une galaxie spirale, et NGC 4039 une galaxie spirale barrée. Avant que les galaxies n'entrent en collision, NGC 4039 était la plus grande des deux. Il y a 900 millions d'années, elles ont commencé à s'approcher, leur aspect était alors similaire à celui qu'a NGC 2207 de nos jours. Il y a 600 millions d'années, les galaxies des antennes se traversèrent l'une l'autre, ressemblant à NGC Il y a 300 millions d'années, de la matière était éjectée des deux galaxies. De nos jours, c'est ladite matière qui forme ces fameuses antennes. Dans environ 400 millions d'années, les noyaux galactiques entreront en collision, devenant un noyau simple entouré d'étoiles, de gaz et de poussière. Certaines observations et simulations suggèrent que ces galaxies fusionneront éventuellement en galaxie elliptique.

16 Galaxies dans la troisième phase d'une collision galactique NGC 520 Distance : 100 millions d al

17 Galaxies dans la troisième phase d'une collision galactique NGC 520 Distance : 100 millions d al

18 Simulations de galaxies en interaction

19 Galaxies annulaires

20 Les galaxies annulaires Galaxie de la Roue de chariot / Cartwheel Galaxy Diamètre : al Distance : 500 millions d al

21 Les galaxies annulaires Objet de Hoag Diamètre : al Distance : 600 millions d al

22 Les galaxies annulaires Arp 147 Arp 148 Distance : 440 millions d al Distance : 500 millions d al

23 Les galaxies annulaires AM Diamètre : al Distance : 300 millions d al

24 Galaxies à anneau polaire : PRG «Polar Ring Galaxy» NGC 4650A NGC 660 Distance : 38 millions d al Distance : 115 millions d al

25 Autres galaxies de l atlas Arp Arp 273 Arp 87 Distance : 300 millions d al Distance : 300 millions d al

26 Vestige de fusion de deux galaxies IC 883 Distance : 320 millions d al

27 Sextette de Seyfert NGC 660, a, b, c, d, e Distance : 200 millions d al

28