Les Galaxies

Formation des galaxies et leurs volution

L'tude de la formation et de l'volution galactique permet d'esquisser des rponses aux questions concernant l'volution des galaxies travers l'histoire de l'univers. Dans ce domaine, quelques thories sont devenues largement acceptes, mais c'est encore un champ trs actif de l'astrophysique.

Formation des galaxies.

Les modles cosmologiques actuels dcrivant la formation de l'univers sont bass sur la thorie du Big Bang, selon laquelle l'espace-temps, et avec lui toute la matire et l'nergie composant l'univers, a jailli dans une expansion sans commune mesure, alors qu'il taient comprim une taille infinitsimale. Environ 300 000 ans aprs cet vnement initial, la temprature avait baiss suffisamment pour permettre la formation des atomes d'hydrogne et d'hlium, dans un phnomne appel Recombinaison. Presque tout l'hydrogne tait neutre (non-ionis) et absorbait donc la lumire, les toiles ne s'taient pas encore formes ; pour cette raison, cette priode porte le nom d'ge sombre. C'est partir des fluctuations de densit (ou irrgularits anisotropiques) que les plus grandes structures de la matire commencrent se former. Des agglomrations de matire baryonique se condensrent l'intrieur de halos de matire noire froide. Ces structures primordiales finiront par devenir les galaxies que nous observons aujourd'hui.

Des preuves de l'apparence des galaxies primordiales ont t trouves en 2006, lorsque l'on a dcouvert que la galaxie IOK-1 avait un dcalage vers le rouge anormalement lev de 6,96, ce qui correspond seulement 750 millions d'annes aprs le Big Bang, ce qui en fait l'objet le plus lointain jamais observ. Bien que que certains scientifiques ont dclar que d'autres objets (tels que Abell 1835 IR1916) possdaient des redshifts encore plus haut (refltant donc l'univers des poques encore antrieures), l'ge et la composition de IOK-1 est tablie avec plus de fiabilit. L'existence de telles protogalaxies suggre qu'elles ont d se dvelopper durant l'ge sombre.

Simulation numrique de formation des galaxies.

Simulation numrique de formation des galaxies.


volution des galaxies.

Un milliard d'annes aprs la formation de la galaxie, des structures cls commencent apparaître : des amas globulaires, le trou noir supermassif central et le bulbe galactique constitu d'toiles de population II. La cration d'un trou noir supermassif semble jouer un rle majeur car il rgule activement la croissance des galaxies en limitant la quantit totale de matire ajoute. Durant cette poque, les galaxies subissent un sursaut majeur de formation d'toiles.

Durant les deux milliards d'annes suivantes, la matire accumule s'installe dans le disque galactique. Une galaxie continuera d'absorber les matriaux environnants (prsents dans les nuages interstellaires rapides et dans les galaxies naines) durant toute sa vie. Ces matriaux se constituent principalement d'hydrogne et d'hlium. Le cycle de naissance et de mort des toiles augmente lentement la quantit de matriaux lourds, ce qui peut ventuellement mener la formation de plantes.

L'volution des galaxies peut tre fortement affecte par une interaction ou une collision. Les fusions de galaxies taient frquentes dans le pass, et la majorit des galaxies avaient des morphologies particulires. tant donne la distance entre les toiles, la grande majorit des systmes stellaires ne seront pas drangs par une collision. Cependant, le dchirement gravitationnel de gaz et de poussire interstellaire produit une longue traine d'toiles. De telles structures, causes par la force de mare, peuvent tre vues sur les Galaxies des Souris ou des Antennes.

La Voie lacte et la galaxie d'Andromde se rapprochent l'une de l'autre la vitesse de 130 km/s, et pourraient bien entrer en collision dans 5 6 milliards d'annes. Bien que la Voie lacte ne soit jamais entre en collision avec une grande galaxie comme Andromde, le nombre de preuves de collision de la Voie lacte avec des galaxies naines augmente.

De telles interactions grande chelle sont rares. Dans le pass, les fusions de deux systmes de taille gales devinrent moins frquentes. La plupart des galaxies brillantes sont restes pratiquement inchanges durant les derniers milliards d'annes, et le taux net de formation d'toiles a probablement atteint son maximum il y a approximativement 10 milliards d'annes.

Scnario d'volution des galaxies  partir de la fusion de deux galaxies.

Scnario d'volution des galaxies partir de la fusion de deux galaxies.


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