Le Grand Voyage (16)

Le groupe local des galaxies

Notre voisinage extra galactique est ce que nous connaissons le mieux en étant relativement facile à observer du fait qu’il est près. Les astronomes ont désigné ces galaxies par le nom de galaxies locales. Ce sont les plus proches de la Voie Lactée. Chose merveilleuse, notre galaxie a ses propres satellites, qui sont le grand et le petit Nuage de Magellan. Même si ce sont des satellites de notre galaxie, ils ne sont pourtant pas les plus près. La plus proche est CMa située dans la constellation du Grand Chien. Elle est d’une découverte récente (2003), située à 25000 années-lumière de notre système solaire, ce qui fait quand même une distance assez grande. En partant aujourd’hui dans un vaisseau spatial voyageant à la vitesse de la lumière, nous arriverions là-bas vers 25223. Les Nuages de Magellan, nos satellites, se trouvent à 158000 al pour le grand et 196000 al pour le petit. Cela peut sembler bizarre qu’un objet relativement près de nous ne soit pas un satellite de la Voie Lactée alors que des objets plus loin le sont. Ce sont les mystères de l’équilibre de l’univers, répondant aux forces d’attraction que régissent des lois physiques. Sans doute la plus proche de nous répond à un appel plus fort que celui que peut exercer la Voie Lactée, alors que les Nuages de Magellan sont « prisonniers » de cette dernière.

Il nous faut une nouvelle fois se remettre en mémoire les dimensions de ce que l’on parle à l’échelle de l’univers. La partie du haut du tableau (cliquer pour agrandir) représente notre galaxie la Voie Lactée, qui fait environ 120000 années lumières de large dans sa partie la plus dense, 1,2 cm sur la règle représente 10000 années lumières. Quand on se lance dans l’échelle du groupe local de galaxies, le centimètre précédent devient alors 100000 années lumières, partie en bas du tableau. Dans celle-ci, je n’ai mentionné et mis à l’échelle des distances seulement les Nuages de Magellan, satellites de la Voie Lactée, avec en bout de course la galaxie d’Andromède. Cette dernière est notre proche grande voisine au niveau des galaxies, on la considère comme faisant partie du groupe local, mais c’est un peu la frontière arbitraire de ce groupe. Vous trouverez dans le tableau ci-dessous le nom des galaxies les plus proches, avec le nom, la forme et la distance en parsecs et entre-parenthèses la distance en années lumières. Le parsec est utilisé par les astronomes et correspond à environ 3,6 années lumières, pour le profane l’année lumière est plus parlante.

La découverte de 2003 montre toute la difficulté que peuvent avoir les astronomes pour en quelque sorte « mettre de l’ordre » dans l’univers. On découvre tardivement une galaxie qui est notre voisine alors que nous en connaissons de très lointaines depuis longtemps. Il faut savoir que les galaxies se présentent sous diverses formes et surtout ne se présentent pas à nous sous le même angle de vision. Elles sont réparties de manière « fantaisiste » dans l’univers. On peut les voir depuis dessus, depuis dessous, de côté, par la tranche, c’est selon. Elles peuvent avoir la forme d’une spirale vue de dessus ou dessous, vue par la tranche, elle apparaîtra alors comme une trainée lumineuse. Nous avons un bon exemple avec la Voie lactée que nous voyons depuis l’intérieur, elle a cet aspect de tache blanche qui barre le ciel que nous pouvons observer quand il fait nuit. Les galaxies n’ont pas forcément une forme régulière, pas plus que leur grandeur. C’est aussi la difficulté des astronomes pour déterminer ce qui est ou pas une galaxie. Le ciel est constellé de lumières, d’autant plus que l’emploi d’un télescope en révèle encore plus. Alors déterminer à quelle catégorie appartient un objet visible dans le ciel, est un travail de réflection. La petite galaxie proche de nous est une galaxie naine et de dorme irrégulière, c’est ainsi qu’elle nargua les astronomes pendant longtemps avant qu’on l’identifie comme telle.

Cette image est une observation du Galaxy Evolution Explorer de la grande galaxie d’Andromède, Messier 31. La galaxie d’Andromède est la plus massive du groupe local de galaxies qui comprend notre Voie Lactée. Andromède est la grande galaxie la plus proche de la nôtre. L’image est une mosaïque de 10 images distinctes prises par le Galaxy Evolution Explorer en septembre 2003. L’image en couleur (avec l’ultraviolet proche représenté par le rouge et l’ultraviolet lointain représenté par le bleu) montre des régions bleues d’étoiles jeunes, chaudes et de grande masse traçant les bras spiraux où se produit la formation d’étoiles, et le « bulbe » central blanc-orange d’étoiles anciennes et plus froides formées il y a longtemps. Les bras de formation d’étoiles de Messier 31 sont inhabituels car ils sont plutôt circulaires que spiralés. Plusieurs galaxies compagnes sont également visibles. Il s’agit notamment de Messier 32, une galaxie elliptique naine située directement sous le bulbe central et juste à l’extérieur des bras spiraux, et de Messier 110 (M110), qui se trouve au-dessus et à droite du centre. M110 possède un noyau lumineux inhabituel dans l’ultraviolet lointain au sein d’un halo de vieilles étoiles par ailleurs « rouge ». De nombreuses autres régions de formation d’étoiles peuvent être observées loin du corps principal de la galaxie.

En scrutant le ciel, les astronomes allèrent de découverte en découverte. Ils remarquèrent dans le ciel que certains endroits étaient littéralement encombrés de galaxies. Ils en arrivèrent à la conclusion que le phénomène était un peu semblable sur une plus grande échelle, au regroupement de planètes qu’il peut y avoir à l’intérieur d’un système solaire, que les galaxies se regroupent dans un endroit donné pour former ce qu’ils appellent un amas galactique. Il y aurait donc une sorte de répartition et on peut penser qu’un groupe de galaxies forme un ensemble qui fait partie d’une même famille dans un coin de l’univers. Evidemment, cela paraît ainsi, car vu à des milliards d’années-lumière elles peuvent sembler s’entasser l’une sur l’autre alors qu’elles sont séparées entre elles par des distances énormes, l’éloignement réduit la largeur du champ. Un hypothétique observateur qui regarderait la Voie Lactée de très loin verrait un peu la même chose, un amas dans lequel se trouve notre galaxie, mais en compagnie de galaxies voisines. C’est ce qui forme notre groupe local de galaxies qui en comprend une quarantaine. Pour se faire une idée de ce que nous pouvons appeler nos voisines, la plus lointaine se trouve à plus de quatre millions d’années-lumière. Le groupe se compose d’un peu toutes les sortes de galaxies que l’on trouve dans l’univers, spirale, spirale barrée, sphéroïdale, elliptique, irrégulière. Cela dépend surtout de l’angle d’observation, qui détermine la forme observable. Elles sont positionnées d’une manière anarchique, mais sans doute avec une loi universelle derrière. Les tailles sont diverses, elles peuvent porter le nom de naine pour les plus petites. Bien qu’étant proches vous n’en verrez aucune dans le ciel, il faut au minimum un bon télescope pour les plus grandes et même avec cet outil vous ne verrez que les plus petites sous forme d’un point lumineux. La plus majestueuse et la plus grande en apparence est celle d’Andromède à plus de deux millions d’années-lumière, notre grande voisine. Elle possède une vingtaine de galaxies naines satellites, dont au moins deux sont bien visibles dans un bon télescope.

A propos d’Andromède et un premier pas vers l’infini.

Andromède est aussi connue pour être une galaxie, qui a l’inverse d’autres, se rapproche de nous, ou nous qui nous rapprochons d’elle, ou que l’on s’attire mutuellement. Une des théories, plus une certitude qu’une théorie, prête volontiers à l’univers un phénomène d’expansion. Les objets s’éloignent les uns des autres. Andromède en serait une des apparentes exceptions, mais cela peut s’expliquer. Nous savons maintenant que tout, ou a peu près, tourne autour de tout. Un observateur amateur peut très bien voir que la planète Mars, à certains moment s’approche de la Terre, Un superstitieux pourrait en déduire que Mars va entrer en collision avec nous. Nous savons que ce n’est pas le cas, du moins cela n’est pas encore arrivé, car il a une orbite excentrique. Ce mini phénomène n’empêche pas le Soleil de tourner dans la Voie Lactée. Si l’on monte de quelques degrés dans la hiérarchie du cosmos, les galaxies, que l’on pourrait considérer alors comme des planètes, subissent le même genre de lois. Notre groupe local et Andromède avec ses voisines, semble se diriger du côté de la constellation de la Vierge, se diriger ou tourner autour d’un centre invisible et surtout indétectable pour nous sur un cycle qui pourrait durer des milliers d’années? Comme Mars et la Terre, nos galaxies pourraient avoir un comportement identique. Il y a toujours des théories et des questions sans réponses. Ce qui précède n’empêche pas, ni ne freine l’expansion de l’univers. Les amas de galaxies repérés ailleurs dans le ciel, sans doute nous en sommes un parmi d’autres, ont l’air de très bien s’entendre en eux, mais ils semblent s’éloigner de nous à toute vitesse. Au fait, que se passerait-il si nous entrions en collision avec Andromède? Sûrement quelques remous, une réorganisation locale, et ensuite une nouvelle galaxie, plus dense, plus grande, plus belle!

Un petit coin la Vierge qui montre un groupe de galaxies, dans lequel notre groupe local en est peut-être une des composantes. Ce qui est certain, c’est que nous nous dirigeons dans cette direction

Mais nous verrons plus en détail par la suite, les théries qui concernent l’expansion de l’univers

A suivre

Source . NASA, Wikipedia