Les galaxies en spirale tirent leur nom de leur belle forme en spirale et de leurs bras emblématiques. Mais pourquoi les galaxies ont-elles ces formes en spirale, et qu'est-ce qui cause les bras?
Les galaxies sont parmi les structures les plus belles et les plus inspirantes de l'Univers. Comme vous le savez, ce ne sont pas des disques solides, c'est un gigantesque déversement d'étoiles individuelles liées par la gravité. Il y a quelques formes fondamentales approximatives qu'une galaxie peut avoir, et la plupart d'entre elles sont une variation d'une spirale. Chacun avec des bras d'étoiles torsadés atteignant des dizaines de milliers d'années-lumière dans toutes les directions le long d'un plan, hors d'un noyau galactique.
Alors qu'est-ce qui leur donne cette forme de spirale caractéristique? Les premières galaxies n'avaient pas de bras en spirale clairement définis. Ils étaient à deux bras ou avaient d'épais bras laineux chaotiques irréguliers avec des étoiles formant des touffes. Après 3,6 milliards d'années, cependant, le chaos s'était installé dans les formes que nous voyons aujourd'hui. Mais cela a pris jusqu'à ce que l'Univers ait 8 milliards d'années pour que ces spirales multi-bras modernes, comme la Voie lactée ou Andromède, apparaissent.
Alors d'où venaient-ils? Ces bras sont en fait des ondes de densité traversant la galaxie, avec des étoiles entrant et sortant des vagues. Les bras eux-mêmes ne sont pas des structures permanentes constituées des mêmes amas d'étoiles.
Imaginez que vous conduisez sur une autoroute et que les gens ralentissent pour rester bouche bée devant une soucoupe extraterrestre écrasée. Les voitures ralentiront lorsqu'elles atteindront la soucoupe et formeront une touffe, puis la voiture en tête de la touffe accélérera et poursuivra sur l'autoroute tandis que d'autres voitures progresseront à travers la touffe pour prendre leur place.
Il s'agit d'une grande analogie pour le mouvement dans une galaxie. À l'approche d'une onde de densité, les étoiles accélèrent vers elle. Puis ils ralentissent en s'éloignant. Tout comme une comète tombant dans le puits de gravité du Soleil. Et lorsque l'onde de densité se déplace dans une zone, elle déclenche une ère de formation d'étoiles. Ainsi, le matériau de la galaxie est constamment remué et de nouvelles étoiles naissent alors qu'une onde de densité se fraye un chemin à travers la galaxie.
Lorsque vous imaginez cela, gardez à l'esprit que les étoiles plus proches du cœur de la galaxie orbitent plus rapidement que le bras en spirale, et les étoiles plus éloignées vont plus lentement. Notre galaxie, la Voie lactée, prend environ 240 millions d'années pour effectuer une rotation complète. Mais nous traversons un bras en spirale majeur tous les 100 millions d'années environ, restant dans la région à plus forte densité pendant environ 10 millions d'années. Les astronomes ont récemment découvert pourquoi ces armes existent en premier lieu.
À l'origine, ils soupçonnaient que cela pourrait ressembler à un arroseur de jardin, avec des matériaux se détachant du centre de la galaxie ou canalisés par des champs magnétiques. Ils pensaient également que les bras pouvaient être des traits transitoires. Apparaissant et disparaissant avec le temps. Mais de nouvelles preuves et simulations montrent qu'elles durent longtemps, elles croient que les bras eux-mêmes se forment à la suite de nuages moléculaires géants d'hydrogène. Ces nuages initient les bras et maintiennent la forme pendant des milliards d'années.
Qu'est-ce que tu penses? Quelle est votre galaxie spirale préférée? Dites-le nous dans les commentaires ci-dessous.
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