mise à jour le 22 Novembre 2004

CONFÉRENCE DE PIERRE ALAIN DUC,
Chercheur au CNRS CEA Astrophysique,
"LES COLLISIONS ENTRE GALAXIES"

LORS DES RENCONTRES DU CIEL ET DE L'ESPACE

Organisée par l'AFA (Association Française d'Astronomie)
à la Cité des Sciences de Paris

Le 13 Novembre 2004

Photos : JPM.

BREF COMPTE RENDU

Pierre Alain Duc est spécialiste des collisions de galaxies et nous propose les thèmes suivant de sa présentation :

Les reconnaître : perturbations morphologiques, queues de marées, anneaux

Les étudier : analyse multi-longueur d'ondes, simulations numériques

Les recenser : fréquence de collisions, univers proche et lointain

Les comprendre : processus de fusion, accrétion-éjection; recyclage galactique.

Les plus nombreuses sont les galaxies naines (dwarf galaxy) telle NGC 2915 qui est 10 fois plus petite que la célèbre Andromède.

Les galxies, c'est aussi des poussières (détectable en IR), des étoiles (dans le visible) et des gaz froids (radio et gamma).

En fait la meilleure définition d'une galaxie que donne PA Duc est celle-ci :

C'est un objet qui essaie de former des étoiles avec plus ou moins d'efficacité.

C'est ma foi une très bonne définition.

Autour des galaxies il y a généralement un halo de matière noire très massif (10 fois plus que la galaxie visible) détectable par mesure indirecte.

Il existe aussi des jets de plasma et des jets radio issus du noyau actif des galaxies.

Le narrateur s'est intéressé à la simulation numérique d'une collision entre galaxies spirales.

Il y a deux types de collisions de galaxies spirales :

Les collisions de marée qui donnent des queues (ou bras) de marée ressemblant à des antennes.

Les collisions plus frontales, les bulbes s'interpénètrent et se choquent.

On peut voir une simulation de collisions des galaxies situées à gauche (les souris NGC 4676 the Mice en anglais) en cliquant sur le projecteur, mais attention il vous faut Quicktime (gratuit pour l'avoir clic ICI) et l'animation occupe 4MB (ceux qui n'ont pas ADSL rapide ont le temps d'aller prendre un café).

Que remarque-t-on?

Dans la plupart des cas, les galaxies se rencontrent et les étoiles qu'elles contiennent ne se rencontrent pas ou peu (à cause des énormes distances en jeu). Les galaxies passent simplement l'une au travers de l'autre.

Mais par contre la forme globale des galaxies changent, les forces gravitationnelles jouent à plein et il peut se créer des "antennes" (queues de marée) dues à l'effet de marée galactique (comme les marées terrestres) . comme on le voit dans la simulation numérique et la photo ci dessus.

Il peut aussi se produire le fait suivant : si la collision est lente (il faudrait définir lente!) il peut y avoir fusion des deux galaxies, le résultat est une nouvelle et unique galaxie.

La fréquence des collisions était plus importante dans le passé de l'Univers.

Mais les galaxies sont souvent en groupe, en amas de galaxies (cluster) et des fusions ont lieu aussi dans les zones les plus denses.

Les amas de galaxies comportent 100 à 1000 galaxies baignant dans un milieu chaud, un très bel exemple est donné par la photo par le satellite XMM de la Coma.

Notre propre galaxie, la Voie Lactée, est aussi une gourmande, elle est en train d'absorber une galaxie naine : la galaxie naine du Sagittaire.

On voit sur cette photo la position de cette mini galaxie par rapport à la notre.

Mais le vrai "chauffard" c'est notre voisine, Andromède ou M31, galaxie massive qui se rapproche de nous à la vitesse de 40km/s, et mes chers lecteurs, attention, d'ici 3 milliards d'années nous serons des Andromédiens!!

À cette occasion, les simulations montrent que le Soleil pourrait sortir de la Voie Lactée, mais je pense qu'il se produira d'autres choses moins joyeuses avant, alors….

Que se passe-t-il lors d'une fusion? Le gaz perd de son moment angulaire (plus simplement : son énergie de rotation, pensez à la patineuse qui fait son tourbillon à l'aide des ses bras), et tombe vers le cœur de la galaxie ce qui alimente les flambées de formation d'étoiles (starburst en anglais). Comme dans M82 que l'on peut voir sur cet APOD du 21 Avril 2000.

Cela peut aussi alimenter un trou noir ultra massif, comme Centaurus A que l'on peut voir en animation si on le choisit sur le site de Hubble (l'animation fait 13MB attention!!).

Un autre phénomène peut avoir lieu : l'expulsion de matière comme dans la quintette de Stefan où les nuages d'Hydrogène (bleu) sont très visibles. Ces régions actives hors du disque galactique, sont des pouponnières d'étoiles à l'origine de nouvelles galaxies, les galaxies "recyclées"!

Merci à notre conférencier pour ce passionnant voyage au cœur des galaxies.

RÉFÉRENCES À CONSULTER :

Structure et dynamique des systèmes stellaires galactiques par l'Observatoire de Strasbourg.

Structure de la Voie Lactée par l'Observatoire de Besançon.

Une superbe collision en français par nos amis du Québec et en anglais avec cet APOD.

Texte sur les collisions de galaxies en anglais expliquant le phénomène et avec liens Internet.

Simulation collision galaxies arp 242 en quicktime de J Hibbard.

Galaxy transformations par Josuah Barnes (ifa Hawaï) en anglais.

Ne pas oublier le numéro spécial de Pour la Science (Oct Dec 2004) "L'Histoire de l'Univers" qui traite notamment de ces sujets.

À posséder absolument, voir la présentation de ce magazine qui en a été faite ICI.

Bon ciel à tous

Jean Pierre Martin www.planetastronomy.com