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Au-delà de la Voie lactée Les interactions entre galaxies (V) Les
galaxies sont animées de mouvements variés et peuvent entrer en
collisions[12].Mais il ne faut pas concevoir ces collisions comme de gigantesques
catastrophes cosmiques. Les étoiles qui constituent une galaxie peuvent
être rapprochées des molécules d'une masse gazeuse. Si deux masses de
gaz se mêlent il n'en résulte aucune destruction des molécules, elles
sont simplement perturbées par la gravitation. Richard Morris de l'Université de Londres estime que le risque de collisions stellaires est
infime, "
la probabilité qu'ont deux étoiles de se heurter est inférieure à la
probabilité que deux balles tirées par deux soldats ennemis puissent se
heurter en plein vol
".
C'est un peu ce qui se produit lorsque les galaxies entrent en collision : il y a attraction mutuelle des étoiles et de leur environnement. Lors de la scission, les deux galaxies peuvent ne pas trop avoir subi d'influences réciproques et gardent leur physionomie habituelle : M51, M91, NGC 5426/27, NGC 5566/60/69 sont des exemples remarquables. Concernant M51 notamment, vous trouverez des fichiers vidéo (zoom) haute résolution réalisés à partir des images prises par le HST (caméra ACS) sur les sites suivants : Hubblesite (mpeg), Space (qt) et STSCI (mpeg). A l'inverse, certaines galaxies accusent un phénomène beaucoup plus violent en réponse aux forces de marée. Elles peuvent s'enchevêtrer par un bras d'étoiles ou entrer en collision par le noyau, devenant méconnaissables, disloquées et ne présentant plus la symétrie habituelle. Citons M82 qui a subi l'attraction de M81, NGC 2536/37, NGC 5544/45, etc. Ces galaxies finissent par se séparer au bout de quelques centaines de millions d'années. Logiciel à télécharger: Gravity3D
Documents Joshua Barnes et John Dubinski D'autres galaxies fusionnent au terme d'un mouvement de va-et-vient. Cela peut durer un ou deux milliards d'années. Dans l'interaction qui lie la Voie Lactée à M31, d'ici 3 milliards d'années environ, les deux galaxies vont commencer à subir des perturbations gravitationnelles mutuelles qui finiront par les disloquer. Pendant
plus d'un milliard d'années, les galaxies en interactions formeront une
association chaotique essayant tant bien que mal de retrouver une
structure stable. Au fil des rapprochements et des éloignements comme
un danseur avec sa ballerine, l'association forme au début un mélange
complexe, hydride entre la forme irrégulière et spirale, tendant ses
bras au loin comme pour se rattraper au tissu de l'espace-temps. Au bout
d'environ 2 milliards d'années et un long combat contre les éléments,
une nouvelle galaxie de forme spirale renaît tel le phoenix. Parmi les
galaxies tirant de longues appendices dans l'espace, citons
NGC
4038-39 "les Antennes", UGC 10214 et NGC 4676 "les
souris" (voir ci-dessous).
Certaines galaxies s'interpénètrent par le noyau en formant des anneaux galactiques ou des coquilles multiples, comme le fait de jeter une pierre dans l'eau crée une onde qui se propage autour d'elle. Les galaxies annulaires les plus connues sont l'objet II Herzog 4, formé de deux anneaux ainsi que la "Roue de la Charrette" (Cartwheel) qui est en interaction avec une petite galaxie. Elle tente aujourd’hui de retrouver sa forme spirale. Les coquilles multiples dont D.Malin et D.Carter ont réalisé un catalogue sont représentées par NGC 3923 constituée de 25 coquilles et NGC 7252[13].
Enfin, NGC 6166 située au sein de l'amas Abell 2199 présente toutes les caractéristiques d'une galaxie cannibale. Son noyau présente 3 ou 4 condensations très massives en voie de "digestion". C'est également une radiosource qui émet deux jets radios très puissants dans des directions opposées. Il ne s'agit pas d'une galaxie de Markarian, morphologie que nous verrons un peu plus loin. La plupart des galaxies en interactions ont été cataloguées par Halton Arp[14] qui en a fait son principal sujet d'étude. A consulter
A
propos des travaux d'Halton Arp Le
Grand Attracteur Vers
1977, Vera Rubin et ses collègues de l'Institut de Washington
découvrirent que la Voie Lactée se déplaçait plus rapidement que
l'expansion générale de l'univers. Mais les astrophysiciens étaient
incapables de dire de quelle force il s'agissait et où elle se trouvait.
Cette force avait un effet gravitationnel évident. Pour localiser cette
masse visiblement obscure - sans jeu de mots - une équipe de sept
chercheurs de l'Institut d'Astronomie de Cambridge et de Washington se
constitua, plus connue sous le sobriquet des "Sept Samouraïs".
Leur tâche consista à mesurer la vitesse propre d'un grand nombre de
galaxies. Ces mesures devaient permettre de déterminer dans quelle
direction se déplaçait la Voie Lactée et tout l'Amas Local. Leur
travail durera cinq ans et porta sur environ 400 galaxies elliptiques de
la région du Centaure. En 1986, Alan Dressler et ses collègues "Samouraïs" découvrirent que l'Amas Local (le Superamas Virgo) se dirigeait à une vitesse d'environ 650 km/s vers un point qu'il dénomma le "Grand Attracteur" situé au-delà du superamas de l'Hydre-Centaure en direction de la Croix du Sud[15].
En 1990, Dressler et ses
collaborateurs découvrirent que passé ce point fictif, les galaxies
avaient une vitesse inférieure à ce que prévoyait la loi de Hubble et
certaines galaxies présentaient même un décalage Doppler... vers le
bleu ! Mais
d'autres mesures effectuées en 1992 par D.Mattewson[17]
et ses collègues de l'Université nationale d'Australie ont infirmé les
analyses de l'équipe américaine. Pour sa part J.Willick[18]
de Caltech a mesuré les vitesses radiales de 350 galaxies des amas de
Persée et des Poissons, des amas plus éloignés du Grand Attracteur que
l'Amas Local. Il apparut que ces galaxies étaient attirés plus rapidement
vers le Grand Attracteur que les amas du Centaure ou de l'Hydre pourtant
beaucoup plus proches ! Le seul Attracteur ne pouvait donc pas expliquer
cette différence de vitesse. Ces différentes mesures
étant contradictoires, les astronomes ont orienté leurs recherches dans plusieurs
directions. Dans les années 1990, ils reconnaissent volontiers qu'il y a une difficulté pour
estimer la distance de galaxies lointaines à partir de leurs raies d'émission
car il existait et il existe toujours une incertitude sur l'estimation de leur luminosité, qui
peut-être sur ou sous-estimée en fonction de la brillance de la galaxie.
D'autres astronomes suggérèrent que les vitesses radiales mesurées
étaient la
signature d'un autre super-attracteur situé plus loin dans l'espace.
Enfin, une minorité de personnes continuaient de croire qu'il s'agissait d'une
mauvaise interprétation de la cosmologie. ACO 3627 Depuis ces observations, plusieurs approches complémentaires ont été utilisées pour étudier cette région mystérieuse de l'espace : étude des régions stellaires denses à l'ESO, mesure des spectres des galaxies isolées à l'observatoire Sud Africain et analyse radioélectrique des galaxies peu lumineuses à Parkes, en Australie. Jusqu'au seuil de l'an 2000 le Grand Attracteur était une terra incognita sur la carte du ciel. De nombreuses équipes de chercheurs ont recherché la masse responsable de cette attraction. Ils ont découvert une densité de galaxies deux fois supérieure à la normale. On dénombre plus de 600 galaxies dans la région du Grand Attracteur et selon Corwin et Olowin il contiendrait environ 4000 amas de galaxies soit une masse estimée à 5 x 1016 masses solaires ! Les galaxies découvertes font donc partie des plus brillantes, les milliers d'autres étant trop petites, trop pâles ou sont cachées par le plan galactique.
Les astronomes ont identifié dans le Grand Attracteur l'amas ACO 3627 du catalogue d'Abell, une condensation qui se situe au centre du Grand Attracteur et qui rassemble une cinquantaine de galaxies. ACO 3627 se trouve juste derrière la Voie lactée et comme la galaxie naine du Sagittaire ou Dwingeloo 1 qui se dissimulent parmi les étoiles de la Galaxie, il a été très difficile à débusquer. Situé à une distance de 300 millions d'années-lumière cet objet mystérieux attire à lui les amas de la Vierge, de l'Hydre, du Centaure et l'Amas Local, qu'il attire à des vitesses comprises entre 500 et 600 kilomètres par seconde. Cet amas, aussi massif que l'amas de Coma possède une vitesse proche de celle du Grand Attracteur mais il ne représente que 10% de la masse totale estimée du Grand Attracteur : ACO 3627 n'est donc pas la figure centrale du Grand Attracteur, ce n'est qu'un membre plus brillant que les autres situé en son centre et appartenant vraisemblablement à un superamas beaucoup plus vaste qui reste à découvrir. Pour débusquer les autres membres de ce superamas, les astronomes ont besoin d'une nouvelle méthode rigoureuse permettant d'évaluer la vitesse des galaxies indépendamment de la vitesse d'expansion de l'univers afin de lever les incertitudes qui subsistent. Notons pour l'anecdote que le pendule de Foucault installé au Panthéon à Paris s'oriente dans cette même direction sans que nous sachions pourquoi. Dans tous les cas la matière qui engendre cette force gravitationnelle à travers l'espace n'est pas détectable avec nos moyens actuels. Prochain chapitre
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