Notes sur les galaxies en astronomie: galaxie - Interaction, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez10 January 2014

Notes sur les galaxies en astronomie: galaxie - Interaction, Notes de Astronomie

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Notes d'astronomie sur les galaxies en astronomie: galaxie - Interaction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Les galaxies à noyau actif, Flambées de formation d'étoiles.
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Les galaxies à noyau actif ne sont pas les seules à se distinguer. Certaines galaxies ont des

propriétés particulières du fait de leurs interactions avec des congénères. Comme nous le

verrons plus loin, la plupart des galaxies ne sont pas isolées dans l'espace, mais font partie

d'amas de galaxies. Dans ces conditions, l'attraction gravitationnelle aidant, la rencontre entre

deux galaxies est un phénomène relativement courant. Ainsi, par exemple, les deux galaxies

les plus proches de la Voie Lactée, les Nuages de Magellan, sont en train de tomber sur elle et

devraient être absorbées d'ici quelques milliards d'années. De même, la galaxie d'Andromède

devrait finir par entrer en collision avec la nôtre dans moins de dix milliards d'années.

Collision entre les deux galaxies spirales NGC 2207 (à gauche) et IC 2163 (à droite). Cette dernière

est déjà très déformée par la rencontre et perd rapidement des étoiles et du gaz. Crédit : NASA/STScI

Contrairement à ce que l'on pourrait imaginer, la collision de deux galaxies ne donne pas lieu à

une grande catastrophe cosmique. La probabilité de rencontre entre deux étoiles est tellement

faible que les galaxies passent simplement l'une à travers l'autre. Mais, s'il n'y a pas d'effet

majeur sur les étoiles, il y en a un sur la forme globale des galaxies. L'interaction

gravitationnelle donne lieu à d'intenses forces de marée qui déforment les galaxies et altèrent

complètement leur morphologie. Ainsi, par exemple, les simulations numériques de telles

rencontres montrent que le résultat peut être la création de bras spiraux dans l'une ou l'autre

des galaxies. Dans certains cas, lorsque la rencontre se fait à une vitesse relativement lente, les

deux galaxies perdent leur individualité et n'en forment plus qu'une. On parle alors de fusion

plutôt que de collision.

Flambées de formation d'étoiles

Un phénomène associé aux interactions de galaxies est celui des flambées de formation

d'étoiles (starburst en anglais). Le satellite IRAS détecta en 1983 de nombreux sources

caractérisées par une très forte luminosité dans l'infrarouge, chacune avec une puissance totale

semblable à celle d'un quasar. Les images de ces objets montrèrent qu'il s'agissait de galaxies

spirales en interaction. L'émission infrarouge était localisée au centre de ces galaxies, mais

dans une région d'une taille de 1000 parsecs, bien plus grande que pour les galaxies à noyau

actif.

Une étude plus poussée de ces galaxies a permis de mieux comprendre les phénomènes en jeu.

Les régions centrales de ces galaxies sont en fait le lieu d'une intense et rapide formation

d'étoiles. Celles-ci ne sont pas visibles, car encore enveloppées dans leurs nuages moléculaires,

mais la poussière de ces nuages absorbe le rayonnement ultraviolet des étoiles jeunes et le

réémet sous forme infrarouge, d'où le rayonnement observé par IRAS. La masse de gaz

transformée en étoiles et la rapidité de la formation sont bien plus grandes que dans une

galaxie comme la nôtre. A ce rythme, les flambées de formation d'étoiles ne peuvent durer que

quelques dizaines de millions d'années, ce qui est très court par rapport à l'âge des galaxies.

Bien qu'il soit en gros compris, le phénomène des flambées de formation d'étoiles pose encore

de nombreux problèmes, en particulier quant à sa cause. L'hypothèse la plus probable est que

lors d'une interaction entre galaxies les forces de marée conduisent à l'accumulation de

grandes quantités de gaz dans les régions centrales d'une des galaxies et déclenchent

l'effondrement gravitationnel qui conduit aux étoiles. Un autre problème important est celui du

lien possible entre flambée de formation d'étoiles et présence d'un noyau actif.

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