La séquence de Hubble et 4 types importants de galaxies

La séquence de Hubble et 4 types importants de galaxies

La séquence Hubble

La classification morphologique des galaxies fait référence à une structure utilisée par les astronomes et les chercheurs pour répartir les galaxies en ensembles en fonction de leur apparence visuelle. Les scientifiques utilisent plusieurs idéologies / schémas pour classer les types de galaxies en fonction de leurs morphologies. L'un des schémas les plus populaires et les plus cruciaux est la séquence Hubble, formulée par Edwin Hubble et étendue par Allan Sandage et Gerard Vaucouleurs.

Séquence Hubble
La classification des séquences de Hubble
Source de l'image: Wikipedia

Types de galaxies

L'astronomie professionnelle et amateur utilise la séquence Hubble pour classer les types de galaxies.

Le schéma de Hubble a réparti les galaxies régulières en trois grands groupes - 

  1. Galaxies spirales

Galaxies spirales sont une collection d'étoiles et de gaz qui ressemble à un disque en rotation avec un renflement central entouré de bras plats et rotatifs. Les galaxies découvertes jusqu'à présent sont pour la plupart spirales. Ce mouvement de rotation peut atteindre des vitesses allant jusqu'à des centaines de kilomètres par seconde. Le renflement central que nous pouvons observer est composé d'étoiles plus sombres et plus anciennes et est censé contenir généralement un trou noir supermassif.

galaxies spirales
Galaxie spirale
Source de l'image: ESA / Hubble, M101 recrute STScI-PRC2006-10aCC BY 4.0

Environ 2/3 des galaxies spirales ont une structure barre / bras droit passant par leur centre. Les étoiles s'organisent en barre avant de former le disque orbital en spirale autour du renflement central. Ces bras en orbite spirale composent une énorme quantité de gaz et de poussière qui aboutit à la naissance de jeunes étoiles. Ces jeunes étoiles brillent et se décomposent rapidement. Ces galaxies sont connues sous le nom de Galaxies spirales barrées. L'un des plus grands exemples de galaxies spirales barrées de la Voie lactée. 

Galaxie spirale barrée
Galaxie spirale barrée
Source de l'image: NASA, ESA et l'équipe Hubble Heritage (STScI / AURA), Hubble2005-01-galaxie-spirale barrée-NGC1300, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Structure

La formation des bras en spirale est encore une question de confusion parmi les scientifiques.

 Selon une théorie, les bras en spirale pourraient être le produit d'ondes de densité qui traversent le disque externe des galaxies. Les interactions entre les galaxies pourraient entraîner la production d'ondes de densité telles que la masse de la plus petite galaxie perturbe la densité et la structure de la galaxie massive lorsqu'elles se combinent. 

On observe une grande partie des galaxies spirales tourner dans le mouvement que les bras tracent la direction du spin de la galaxie. Les mesures des courbes en spirale ont montré que la vitesse orbitale de la matière présente dans le disque est en accord avec l'estimation si la plus grande partie de la masse est focalisée près du centre. C'est pourquoi la partie visible des galaxies spirales est considérée comme ne contribuant qu'une petite partie à la masse galactique totale. Une partie importante des galaxies spirales est remplie d'un halo étendu comprenant de la matière noire.

Classification des galaxies spirales

Les galaxies spirales sont classées en fonction de la rigidité de leur spirale, de la taille totale de leur renflement central et de l'inégalité de leurs bras. Le volume de gaz et de poussières présents dans ces galaxies affecte également sa structure. 

À l'heure actuelle, il existe trois classifications, chacune des galaxies spirales classiques et des galaxies spirales barrées:

1. Galaxie spirale de type A - [Sa] - Ce type de galaxie a un renflement central massif caractéristique avec de larges bras en spirale. Environ 2% de la masse des galaxies {Sa] est constituée de gaz et de poussières. Par conséquent, nous pouvons dire qu'une fraction relativement mineure de [Sa] galaxies est associée à la formation d'étoiles.

2. Galaxie spirale de type B - [Sb] - Ce type de galaxie a un renflement central de taille moyenne et des bras en spirale modérément distincts.

3. Galaxie spirale de type C - [Sc] - Ce type de galaxie a un renflement central mineur et des bras centraux minces mais définis. 

4. Galaxie spirale barrée de type A - [SBa] - Ce type de galaxie a les bras fermement liés.

5. Galaxie spirale barrée de type B - [SBb] - Ce type de galaxie a des bras à la fois fermement et légèrement liés.

6. Galaxie spirale barrée de type C - [Sbc] - Ce type de galaxie a les bras légèrement liés.

A venir

Avec le temps, les galaxies spirales ont tendance à évoluer en galaxies elliptiques. Bien que toutes les galaxies elliptiques n'aient pas d'origine spirale. Au fil du temps, ces galaxies subissent plusieurs changements de forme, de taille et de composition. Les galaxies spirales, principalement présentes dans des amas galactiques de faible densité, peuvent fusionner ou se transformer en une galaxie elliptique ou lenticulaire.

2. Galaxies elliptiques

Les galaxies elliptiques sont des galaxies massives en forme de boule allongée abritant des milliards d'étoiles. Ces galaxies sont vues comme des gouttes de lumière floues dans le fond du ciel nocturne. 

La classe galactique elliptique affiche une large gamme de tailles et de masses. Les plus petites galaxies elliptiques naines ne sont qu'à quelques centaines d'années-lumière et ne sont pas beaucoup plus grandes que des amas globulaires. Les galaxies elliptiques les plus massives s'étendent sur des centaines de milliers d'années-lumière. Ces galaxies peuvent contenir un billion d'étoiles de plus que la Voie lactée.

galaxie elliptique
Galaxie elliptique
Source de l'image: NASA, ESA et l'équipe Hubble Heritage (STScI / AURA); J. Blakeslee (Université de l'État de Washington), Abell S740, recadrée à ESO 325-G004, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Structure:

Les galaxies elliptiques sont l'une des plus anciennes créations de l'univers. Ces galaxies résident dans leurs halos uniformes et sont comparativement inactives par rapport à leurs cousins ​​en spirale. Les processus de formation d'étoiles de la plupart des galaxies elliptiques sont en sommeil. La quantité de gaz et de poussière présente dans les galaxies elliptiques est également minime.

La partie centrale de ces galaxies comprend un trou noir supermassif formé par la mort de vieilles étoiles massives. 

Formation

Les anciennes galaxies elliptiques manquent de gaz interstellaires. Selon des estimations faites avec des simulations informatiques, ces galaxies sont le résultat de collisions et de fusions galactiques. 

Lorsque les galaxies spirales entrent en collision, une partie importante du gaz et de la poussière est exposée et projetée dans l'espace intergalactique. Le résidu se compresse rapidement, provoquant une explosion d'étoiles (explosion de formation d'étoiles). Cette vague de jeunes étoiles épuise les réserves de gaz de la galaxie via des supernovae et des vents stellaires intenses qui soufflent des nuages ​​de gaz et de poussière dans l'espace lointain.

Pour les galaxies elliptiques en croissance, les régions denses de l'univers (où les collisions galactiques sont fréquentes) agissent comme des terrains d'alimentation fertiles. Les galaxies elliptiques se trouvent au centre d'amas galactiques denses avec des galaxies spirales situées près des bords. 

3. Galaxies lenticulaires

Les galaxies lenticulaires sont appelées ainsi en raison de leur aspect lenticulaire. Ces galaxies sont parfois appelées disques sans bras ou spirales sans bras. Les galaxies lenticulaires décrivent le point distinctif de la théorie du regroupement des galaxies de Hubble. Ces galaxies illustrent la transition des galaxies de l'elliptique à la spirale. Les galaxies lenticulaires sont souvent confondues avec des spirales ou des elliptiques lorsqu'elles sont vues sous différents angles.

galaxie lenticulaire
Galaxie lenticulaire
Source de l'image: NASA, ESA et The Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Ngc5866 hst grand, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Structure:

Comme les galaxies spirales, les systèmes lenticulaires galactiques ont un disque et un renflement / noyau central et un halo galactique. On observe également que certains lenticulaires possèdent des barres galactiques et même des anneaux de formation d'étoiles. Cependant, les galaxies lenticulaires manquent toujours de bras spiraux. Cela peut être le résultat de leur formation minimale d'étoiles en dehors de la région centrale. Les systèmes galactiques lenticulaires sont dépourvus de beaucoup de gaz et de poussières; pour cette raison, leur population stellaire est ancienne, semblable aux systèmes elliptiques. 

Formation

Deux explications différentes régissent la formation des galaxies lenticulaires.

Une théorie suggère qu'ils étaient initialement des spirales et ont perdu leur tendance et leur capacité à former des étoiles au fil du temps en raison de l'épuisement des réserves de gaz et de poussière. La preuve pratique de cette théorie est fournie par l'absence de formation récente d'étoiles, de gaz et de support de rotation. 

L'autre théorie suggère que les lenticulaires pourraient tout aussi bien se former en fusionnant. Cette théorie est soutenue par la présence de renflements centraux plus gros que la plupart des spirales. On sait qu'après la fusion, la plupart des étoiles se réorganisent dans la région centrale de la galaxie.

Galaxies irrégulières

An galaxie irrégulière fait référence au nom générique défini pour toute galaxie qui ne correspond pas entièrement à l'une des classes du Classification Hubble système. Ils n'ont pas de forme ou de structure bien définie. Ces galaxies sont principalement formées à la suite de collisions, interactions immédiates avec d'autres galaxies ou activités internes violentes. Les galaxies irrégulières comprennent à la fois les jeunes et les vieux stars, des volumes importants de poussière et de gaz, et présentant généralement des renflements brillants de étoile formation.

Galaxie irrégulière
Galaxie irrégulière
Source de l'image: NASA, ESA et The Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Galaxie irrégulière NGC 1427A (capturée par le télescope spatial Hubble), marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

 Ces galaxies diffèrent par la forme, la taille, la luminosité, l'âge, la composition, etc. Les plus proches voisins de la Voie lactée appartiennent à la classe galactique irrégulière.

Importance physique de la classification des types de galaxies

La classification des types de galaxies nous aide à en savoir plus sur l'univers interstellaire et l'histoire derrière la création de tout. (Au sens propre!)

En astronomie, les galaxies elliptiques et lenticulaires sont souvent appelées galaxies de «type précoce» car elles sont connues pour abriter certaines des plus anciennes populations stellaires et sont relativement inactives envers la formation de nouvelles étoiles. 

Au contraire, les galaxies spirales et irrégulières sont appelées «types tardifs» car elles continuent à former de nouvelles étoiles et ont une population relativement faible d'étoiles anciennes. 

des reproches

La séquence de Hubble n'est pas entièrement parfaite. Au fil des années, le système a fait l'objet de plusieurs critiques et lacunes. Jetons un coup d'œil à certains des problèmes auxquels il a été confronté:

  • La séquence de Hubble attribue subjectivement les types de galaxies. En conséquence, différents astronomes finissent souvent par classer la même galaxie en différents groupes. 
  • La séquence de Hubble utilise des images 2D de galaxies capturées par des télescopes pour la classification. Cela pose parfois beaucoup de problèmes car le facteur d'orientation des galaxies passe souvent inaperçu. Les galaxies peuvent sembler différentes lorsqu'elles sont vues sous différents angles. 
  • La séquence de Hubble dépend entièrement de facteurs visuels. Ainsi, classer les galaxies lointaines et sombres s'avère difficile. 

Cependant, en mettant ces lacunes de côté, la séquence de Hubble a le plus contribué à la classification des types de galaxies. 

Pour en savoir plus sur la formation des galaxies et des faits intéressants, visitez https://lambdageeks.com/galaxy-definition-formation-5-interesting-facts/

Pour en savoir plus sur les télescopes, visitez https://lambdageeks.com/newtonian-telescope/

À propos de Sanchari Chakraborty

Je suis un apprenant passionné, actuellement investi dans le domaine de l'optique appliquée et de la photonique. Je suis également membre actif de SPIE (Société internationale pour l'optique et la photonique) et OSI (Optical Society of India). Mes articles visent à mettre en lumière des sujets de recherche scientifique de qualité d'une manière simple mais informative. La science évolue depuis des temps immémoriaux. Alors, j'essaie de ma part de puiser dans l'évolution et de la présenter aux lecteurs.

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