Olivier Le Fèvre – Directeur du LAM.
Nos origines remontent aux premières étoiles dans les premières galaxies apparues après le Big Bang. Ce dossier décrit comment l’exploration des strates de temps dans l’Univers peut permettre de comprendre comment les galaxies se sont assemblées au cours de 13,7 milliards d’années d’évolution.
Comprendre la formation et l’évolution des galaxies, c’est remonter à nos origines les plus ultimes. Dans les étoiles qui peuplent les galaxies se constituent tout au long de la vie de l’Univers les éléments chimiques de plus en plus complexes qui ont formé les planètes dont une, au moins, abrite la vie
Une galaxie est une machine complexe faite de milliards d’étoiles, de gaz et de poussières, elle interagit avec son environnement dans des rencontres qui peuvent être violentes, elle peut abriter un trou noir très massif en son cœur.
Pour décoder l’évolution des galaxies
Une des questions majeures de l’astrophysique moderne est de comprendre quelle est la séquence d’évolution qui a conduit aux galaxies que l’on observe aujourd’hui, comme la Voie Lactée, notre Galaxie.
Des moyens d’observations importants sont en place pour sonder l’Univers et son contenu en galaxies à différentes époques. En remontant le temps grâce à la vitesse finie de la lumière, nous sommes en effet capables de retracer plus de 13 milliards d’années d’évolution. C’est ce que nous allons voir dans ce dossier.
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2/4 Le cadre : le modèle cosmologique décrivant l’Univers
Voir aussi :
« L’évolution des galaxies » – Pierre Guillard
Un siècle auparavant, seule notre Galaxie la Voie Lactée était connue. On sait aujourd’hui que les galaxies se comptent en milliards et qu’elles sont interconnectées les unes aux autres dans une grande structure cosmique. Mais comment se forment-elles et quels sont les phénomènes qui leur permettent d’obtenir la masse et l’allure qu’on leur connaît ?
Sur certaines images, une région formée d’étoiles plutôt bleues, donc chaudes, se trouve en périphérie de la Galaxie alors qu’au centre se trouvent des étoiles vieillissantes jaunes/rouges et plus froides. En évoluant, les étoiles font donc également évoluer les galaxies, principalement composées de gaz, de poussière et de matière noire (selon le modèle cosmologique qui tient compte des propriétés de la matière noire). Les chercheurs se sont aperçu que les bras des galaxies spirales sont par ailleurs le berceau de nouvelles étoiles, car le gaz y est plus dense. Les galaxies recyclent la matière : elles en absorbent, la transforment, en produisent, et évoluent donc à la fois chimiquement et physiquement.
Les simulations numériques aujourd’hui utilisées pour modéliser les grandes structures de l’Univers produisent plus de galaxies que ce qui est observé. Il y a donc encore plusieurs questions auxquelles il est nécessaire de répondre pour mieux comprendre l’évolution des galaxies. En 2021 devrait être lancé un télescope spatial, le JWST, afin d’observer les galaxies dans l’infrarouge et d’observer celles qui sont les plus lointaines, invisibles par le satellite Hubble. Ces futures observations permettront-elles de remonter le temps jusqu’à l’origine des galaxies ?
Animation du direct : Sébastien Carassou . Modérateur du chat : Etienne Ledolley
Dessinateurs : Thibault Roy, Héloïse Chochois. Résumé : Pierre-Yves Lerayer
