La galaxie éventrée

La galaxie spiral ESO 137-001 "éventrée" lors de son passage à travers le cœur de l'amas Abell 3627.
La galaxie spirale ESO 137-001 « éventrée » lors de son passage à travers le cœur de l’amas Abell 3627. © ESA/NASA

Sur cet extraordinaire cliché publié le 14 mars 2014 par l’Institut du Télescope Spatial Hubble (cliquez dessus pour l’agrandir), la galaxie spirale ESO 137-001 se répand en lumineuses traînées bleues, qu’elle laisse derrière elle en traversant les régions centrales de l’amas de galaxies Abell 3627. L’Agence américaine, toujours friande de formules spectaculaires, a titré : « Une galaxie spirale perd son sang et ses tripes ».  Qu’arrive-t-il donc réellement à cette malheureuse ?

Les traînées contiennent une multitude de jeunes étoiles (d’où la couleur bleue), nées dans la galaxie et confinées dans un flux de gaz, mais arrachées à leur environnement, tandis que l’ensemble se déplace dans le gaz surchauffé présent au  centre des amas riches de galaxies. La région centrale d’ESO 137-001, colorée en brun, est repoussée de la même manière, mais là ce sont de fines particules de poussière obscure qui sont arrachées, résultat des forces de pression exercées par le gaz de l’amas sur l’ensemble. Après son passage, ESO 137-001 sera appauvrie en gaz froid nécessaire à la formation de nouvelles étoiles.

Petit rappel sur les amas et superamas de galaxies

La plupart des galaxies sont grégaires : elles se rassemblent en groupes de quelques dizaines de membres, pouvant aller jusqu’à des amas de plusieurs milliers d’objets, et des amas d’amas, appelés superamas. Notre propre galaxie, la Voie lactée, appartient ainsi à un ensemble d’une quarantaine de galaxies appelé Groupe Local, dont le diamètre est environ 10 millions d’années-lumière. Ses deux membres principaux sont la galaxie d’Andromède et la Voie lactée, chacune d’elles possédant son propre système de petites galaxies satellites. Autour de la Voie lactée gravitent notamment le Grand et le Petit Nuage de Magellan, que l’on peut voir à l’œil nu dans l’hémisphère sud. Le Grand Nuage de Magellan se trouve à 170 000 années-lumière. Il est riche en étoiles jeunes et brillantes. En 1987, on y a d’ailleurs vu l’explosion d’une supernova. Andromède est une spirale tout comme la Voie lactée, mais son diamètre est presque deux fois supérieur et elle possède son propre nuage de galaxies naines.

Le Groupe Local de galaxies
Le Groupe Local de galaxies

Le Groupe local est situé en périphérie d’un amas bien plus riche de galaxies, l’amas de la Vierge, appelé aussi Amas local, dont le centre est situé à environ 50 millions d’années-lumière de nous. Ses quelque 2 000 galaxies sont un mélange hétérogène de spirales et d’elliptiques.

L'Amas de la Vierge a été découvert par Charles Messier en 1781. Il est dominé par les elliptiques géantes M84, M86 et M87
L’Amas de la Vierge, découvert par Charles Messier en 1781, est dominé par les elliptiques géantes M84, M86 et M87

L’amas de la Vierge est lui-même au centre d’une structure encore plus vaste, d’un diamètre d’environ 200 millions d’années-lumière, appelée Superamas de la Vierge – ou Superamas local. Ce dernier regroupe environ 10 000 galaxies, réparties dans une centaine d’amas et de groupes.  Le Groupe local est situé près du bord et est attiré par l’amas de la Vierge. À partir de l’effet gravitationnel du Superamas local sur le mouvement des galaxies qui le constituent, on estimer que sa masse totale est est environ un million de milliards de masses solaires. Comme sa luminosité est trop faible par rapport au nombre d’étoiles qui le compose, on suppose qu’une grande partie de sa masse est constituée de matière noire.

Le Superamas local de la Vierge
Le Superamas local de la Vierge

Il semble que notre galaxie, notre Groupe local et tout ce qui nous englobe jusqu’au Superamas de la Vierge  soient attirés à la vitesse de 500 km/s par une colossale entité de nature inconnue – probablement un superamas de galaxies – de 50 millions de milliards de masses solaires. Cette anomalie gravitationnelle est appelée Grand Attracteur, ainsi nommée en raison de sa masse si grande et de son attraction gravitationnelle si intense qu’elle attire à elle des amas entiers de galaxies. Situé entre 150 et 300 millions d’années-lumière, son observation directe est rendue difficile par le fait qu’il se trouve directement derrière le plan de la Voie lactée (dont les poussière absorbent la lumière). L’amas de galaxies Abell 3627 (dit aussi Amas Norma) que traverse ESO 137-001 « en perdant son sang et ses tripes » est proche du centre du Grand Attracteur. Comme tous les amas riches de galaxies, il contient de grandes quantités de gaz chaud en son centre (cf. l’exemple d’Abell 2744 ci-dessous), et c’est le déplacement rapide des galaxies dans ce milieu résistif qui peut les « éventrer ».

Pandora's_Cluster_–_Abell_2744
L’amas géant Abell 2744. Les galaxies qui le composent (en bas) ne représentent que 5% de sa masse. Le gaz, qui représente 20% de la masse, est si chaud (plusieurs millions de degrés) qu’il brille seulement en rayons X (colorés en rouge dans l’image du haut). La distribution de matière noire (75 % de la masse) est colorée en bleu.

amas-galaxies-abell-2744

Les astronomes se sont légitimement demandé s’il existait des structures encore plus vastes que les superamas de galaxies – des amas de superamas en quelque sorte, et ainsi de suite. La réponse est non : les regroupements s’arrêtent à l’échelle des superamas, et ces derniers sont distribués à peu près uniformément dans le vaste Univers. C’est une simplification importante, permettant de supposer qu’à très grande échelle, la matière et l’énergie sont réparties de façon homogène, et grâce à laquelle des solutions exactes des équations de la cosmologie relativiste peuvent être trouvées : ce sont précisément les modèles de Big Bang.

10 réflexions sur “ La galaxie éventrée ”

    1. Les galaxies ne tournent pas toutes dans le même sens… Les trous noirs non plus. Le sens de rotation dépend des conditions de leur formation.

  1. Bonsoir,

    que pensé vous de cette anomalie ? Serait-il possible que ce soit autre chose qu’une superamas de galaxie ? un astre jusque la encore inconnu ? Quel est votre théorie par rapport à cette anomalie ?

    Cordialement

    1. Il ne s’agit pas d’une anomalie, juste une galaxie qui se déplace à grande vitesse dans le milieu gazeux intra-amas.

  2. Bonsoir,

    je faisais référence au grand attracteur au sujet de l’anomalie, mais je viens tout juste de lire un autre article là qui dit que l’attracteur serait « Un énorme superamas de galaxies ». Dommage, j’aurai bien voulus que ce soit un trou noir ou un astre mystérieux qu’on est jamais découvert jusque là 🙁 .

    En parlant des trous noirs, bon je m’y suis intéressé depuis mon plus jeune age (j’étais en CE1 quand j’ai lus mon 1er livre sur les trous noirs) ,enfin bref dans les reproductions par informatique sur les trous noirs ils apparaissent en « noir » c’est pour pour le commun des mortels? pour qu’ils visualisent mieux dans leur tête l’observation d’un trou noir ?! car si il garde la lumière, alors il est invisible.

    Et que pensez vous du big bang ? celui qu’on nous apprends depuis tout petit ? Que soit disant c’est un minuscule point au milieu de nul part avec une densité d’énergie infinie (donc une masse infinie ?!) et une chaleur infinie…. si une étoile d’une certaines masse devient critique et ce transforme en singularité, alors logiquement moi dans ma tête le big bang est un trou noir, ou provient d’un trou noir d’un autre univers, comme vous l’avez vous même expliquez dans l’une de vos conférences sur les trous noirs.

    J’en conclus que pour moi, notre univers provient d’un autre univers, et je viens aussi de me rendre compte en écrivant ces lignes qu’une autre théorie qui pourrai expliquer la naissance de l’univers, celle des branes etc qui soit disant lorsque 2 branes ce rencontre (2 univers) elles ce frottent et ce frottement crée un big bang.

    Enfin voilà, toute ces lignes d’écrites, pour au finale rester sur la question de base  » mais comment est née l’univers ». Nous ne saurons probablement jamais^^

    Bonne lecture et bonne nuit .

  3. Bonjour,
    Je souhaite créer un site internet ayant pour nom lumiesciences.com qui traitera de la luminothérapie (soins par la lumière). La similitude avec le nom de votre blog me pousse par correction à vous demander cette autorisation, bien que le nom de domaine soit libre et que l’objet sera différent du vôtre.
    Vous seriez gentil de me répondre rapidement car je dois créer ce site très prochainement.
    En tous cas bravo pour vos informations qui sont de très bonne qualité.

    Joel GILBERT

    1. Bonjour, si c’est lumiesciences et pas luminesciences il ne devrait pas y avoir de problèmes. Sinon c’est à mon hébergeur, FuturaSciences, qu’il faudrait demander (par correction) son avis. Cordialement

  4. Bonsoir.

    On sait que l’univers est en expansion. Qu’en est-il des distances entre galaxies au sein des amas et des superamas? Gardent-elles des distances « raisonnables » permettant à ces superamas de maintenir leurs structures? Ou est-ce que ces superamas sont-ils amenés à se disloquer à terme sous l’effet expansif de l’univers?

    Merci et bien à vous.

    1. L’échelle spatiale à partir de laquelle l’expansion de l’univers surpasse les vitesses gravitationnelles locales est de l’ordre de la taille des superamas. Cela signifie que dans les amas et superamas, les galaxies restent liées entre elles par le potentiel gravitationnel. En revanche, si la vitesse d’expansion continue à s’accélérer comme c’est le cas aujourd’hui, alors viendra un emps où les superamas se déferont, puis les amas, puis les galaxies elles-mêmes, etc. Je parle de tout cela dans mon livre « L’univers chiffonné » chap.32.

  5. bonjour mr Luminet

    A propos de l’expansion , et de l’énergie sombre ! qui s’opposerait à la gravitation empêchant l’univers de connaître un mouvement inverse gravitationnel .
    Pouvons nous imaginer que l’univers puisse fonctionner comme une étoile … ( nous ne sommes que l’ordinaire de N. Copernic …) tant que le cœur de l’étoile produit de l’energie , qui remonte vers les externes de l’étoile , s’opposant ainsi a la gravitation ( l’empêchant de s’écrouler sur elle même , et permettant une stabilité à l’étoile , jusqu’au moment ou le cœur va ralentir sa production d’énergie, permettre ainsi a la gravité de rependre la main momentanément ,se contracter de nouveau , monter en température au niveau du cœur qui poursuivra alors sa production d’énergie sur d’autres atomes ( Hélium vers carbone oxygène etc …. l’étoile connaissant alors des phases de contraction puis d’expansion ….
    ma question : pouvons nous imaginer un Big bang  » permanent  » qui dure , s’alimente en plasma , et pousse la bulle d’univers ou nous sommes à l’expansion ( avec ralentissement parfois ) . au gré finalement du glouton , de l’ogre de trou noir (?) super massif d’un autre espace temps qui serait à l’origine de la singularité / big bang ouvrant la porte à notre bulle d’univers ) … cette alimentation pratiquement constante pouvant alors provoquer l’expansion de notre bulle d’univers …
    ou serait alors aujourd’hui le ‘ foyer’ du big bang continuel ? ne serait il pas plus loin et ancien qu’imaginé aujourd’hui ?
    est ce que imaginer une telle possibilité de big bang «  » permanent » » continuant à alimenter notre bulle d’univers est pensable … l’énergie constante d’un big bang permanent pouvant être alors cette  » énergie sombre  » qui pose interrogation.

    merci à vous … ( Astro Livry-Gargan ou nous avons eu l’occasion de vous rencontrer , lors de la manifestation de l’année de l’astronomie dans cette ville )
    cordialement

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *