galaxie.

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galaxie. n.f., concentration d'un nombre variable, mais toujours très élevé, d'étoiles (de un
million à mille milliards) formant un objet céleste isolé, qu'on caractérise par sa forme
apparente. Notre galaxie contient environ cent milliards d'étoiles. L'existence d'autres galaxies
avait été envisagée dès le XIXe siècle, mais elle n'a pu être démontrée par l'observation que
dans les années trente. On distingue trois grandes familles de galaxies : les galaxies spirales
(pour lesquelles les étoiles se répartissent principalement sur un disque mince), les galaxies
lenticulaires et les galaxies elliptiques (pour lesquelles l'ensemble des étoiles constitue une
structure à trois dimensions). La lumière des galaxies provient principalement de régions en
forme de bras spiraux, ce qui explique l'origine de leur nom. Les galaxies spirales représentent
un peu plus de 60 % des galaxies, les galaxies lenticulaires 20 %, les galaxies elliptiques
13 %, les galaxies irrégulières quelques pour cent.
L'étude des galaxies s'est surtout faite dans le domaine des longueurs d'ondes visibles.
L'étude du rayonnement à d'autres longueurs d'ondes (gamma, X, radio) révèle aussi une
certaine activité, mais l'essentiel de l'énergie émise l'est dans le visible.

La distribution de la masse.
L'étude cinématique des galaxies montre que les étoiles dans une spirale semblent en
rotation circulaire. Cette vitesse de rotation permet l'étude détaillée de leur répartition de
masse. Les résultats impliquent l'existence d'une composante massive qui échappe à la
détection directe : le halo massif. La masse présente dans ce halo représente plusieurs fois
la masse « visible «. La nature de cette masse « noire «, contenue dans le halo, est
inconnue. Il pourrait s'agir d'étoiles de masse très faible, qui demeurent invisibles. Il se peut
aussi qu'il s'agisse de particules « exotiques «, massives, mais n'ayant que des interactions
faibles.

La répartition des galaxies.
Les galaxies ont tendance à être regroupées au sein d'entités bien identifiables, comme les
amas de galaxies, les groupes, mais aussi de façon générale, sans que ce soit au sein de
structures bien définies.
L'effet Doppler mesuré sur le spectre des galaxies permet d'évaluer leur vitesse par
rapport à notre propre galaxie. L'astronome américain Edwin Powell Hubble a ainsi
découvert que les galaxies ne sont pas immobiles les unes par rapport aux autres : plus
une galaxie est éloignée de la nôtre, plus elle possède une vitesse d'éloignement élevée.
Cela permet de déterminer aisément la distance relative des galaxies en mesurant leur
vitesse de fuite apparente, ce qui donne accès à la troisième dimension, les deux premières
étant les coordonnées célestes, qui permettent de localiser la galaxie sur la voûte céleste.
L'étude visuelle de cette distribution révèle une complexité intrigante : à des échelles de
quelques dizaines de millions d'années-lumière existent des régions vides entourées de
structures à deux dimensions, un peu comparables à des bulles de savon.

La formation des galaxies.
L'origine des galaxies est très mal comprise. Cependant, plus généralement, l'étude de
l'origine de l'Univers nous indique que celui-ci est devenu de moins en moins homogène. Le
modèle classique du big-bang chaud permet d'expliquer d'une façon remarquablement
simple plusieurs faits : l'expansion de l'Univers, l'abondance des éléments légers
(hydrogène, hélium, lithium, deutérium), l'existence et le spectre de corps noirs du fond de
rayonnement cosmologique. Le fond de rayonnement cosmologique est quasiment
isotrope : son intensité ne varie pas de plus 1/10 000 entre deux directions quelconques.
Or il constitue une sorte de « photo « de l'Univers quand celui-ci était cent fois plus jeune,
peut-être cent mille fois ; cette photo nous montre donc que l'Univers était alors
remarquablement homogène. Comment s'est effectué le passage entre cette époque si
homogène et la structuration actuelle est un des grands problèmes de la cosmologie
moderne. Le schéma de l'instabilité gravitationnelle, étudié par Georges Henri Lemaître dès
les années trente, est encore celui qui prévaut actuellement. De petites fluctuations
seraient présentes, créées très tôt dans l'histoire de l'Univers, qui se sont amplifiées sous

l'action de leur propre gravité pour former les structures que nous observons actuellement.
Voir aussi expansion de l'Univers et les dossiers astres et Univers.
Complétez votre recherche en consultant :
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Les livres
galaxie - la classification des galaxies d'après Hubble, page 2097, volume 4
galaxie - la galaxie spirale M51, page 2097, volume 4
galaxie - la radio-source Cygnus A, page 2097, volume 4
astres - la galaxie spirale Messier 83, page 412, volume 1
Amas de galaxies, page 5354, volume 10
Univers - l'amas de galaxies Abell 2199, page 5357, volume 10