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Il
existe tellement de galaxies dans l'univers observable,
qu'il aurait été étonnant qu'elles soient toutes coulées
dans le même moule. De fait, les galaxies s'inscrivent dans une large
fourchette de masses et de dimensions, et affectent
une grande variété de formes. L'astronome Edwin Hubble a
cependant pu identifier un nombre limité de morphologies de base.
En gros, cela revient à identifier trois types principaux : les
galaxies elliptiques, de forme sphéroïdales
et plus ou moins aplaties, et les galaxies spirales,
qui possèdent un sphéroïde central, prolongé
par un disque, dans lequel se développent des bras spiraux, et parfois
une barre, et, enfin, les galaxies irrégulières.
La
Voie lactée -
C'est la galaxie dans laquelle se situe le Système
solaire, et on la désigne couramment comme la Galaxie, avec
un G majuscule. Notre position en son sein nous la fait voir par la tranche
sous la forme d'une large bande laiteuse, aux contours irréguliers
et aux bords légèrement fendus, qu'on aperçoit dans
le ciel, lorsque la nuit est sereine, appuyant toujours
ses deux extrémités, telle une immense arche de matière
lumineuse, sur deux points opposés de l'horizon.
Considérée dans le cadre de la classification de Hubble,
la Voie lactée est une galaxie ordinaire. C'est une galaxie spirale
barrée dont le bulbe est relativement petit et les bras très
ouverts. Sa structure exacte est en fait difficile à connaître
du fait de notre position à l'intérieur du disque.
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On distingue par ailleurs
des galaxies dites particulières. Un petit
pourcentage de galaxies échappe ainsi au schéma proposé
par Hubble, et définit ce que l'on appellera des morphologies rares
ou inhabituelles (galaxies à anneaux, à antennes, à
coquilles, etc.). Il existe par ailleurs une petite, mais non négligeable,
proportion (~5% des galaxies répertoriées), qui se signale
par des propriétés spéciales : forte activité
de formation stellaire, présence d'un noyau
actif, à l'origine de rayonnements et de phénomènes
divers. Ces galaxies, actives donc de différentes manières,
peuvent avoir une morphologie rare, mais la plupart du temps, elles peuvent
se ramener aux types de la classification de Hubble. |
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la
classification de Hubble
Malgré la diversité
des apparences que peuvent revêtir les galaxies, dans leur très
grande majorité, elles semblent pouvoir être rapportées
une poignée de morphologie typiques. C'est sur ce constat que se
base la classification proposée par Edwin Hubble
en 1926, à partir de la comparaison de 600 clichés, qui lui
fait reconnaître trois familles principales de galaxies, que l'on
pourra qualifier de galaxies ordinaires : les galaxies elliptiques (notées
E), les galaxies spirales (S) et les galaxies irrégulières
(Irr).
Cette classification a été
complétée et perfectionnée par divers auteurs, pour
tenir compte de caractéristiques telles que le degré d'aplatissement,
la forme de bras spiraux, le contenu en matière interstellaire,
les catégories d'étoiles, éventuellement leur taille,
etc. Les trois grandes familles se sont ainsi vues divisées en nombreux
types. Les galaxies elliptiques sont divisées en huit types selon
leur degré d'aplatissement, notés de 0 à 8; les galaxies
spirales se rangent pour leur parts en deux groupes, celui des spirales
ordinaires (S) et des spirales barrées (SB), eux-mêmes subdivisés
en plusieurs types, selon le degrés d'ouverture des bras spiraux.
Initialement ces types au nombre de trois, notés a, b et c, mais
auxquels Gérard de Vaucouleurs, en 1959, a proposé d'ajouter
deux types supplémentaires, notés d et m, le dernier supposé
faire la liaison avec les galaxies irrégulières. On distingue
enfin une catégorie supplémentaire entre la famille des galaxies
elliptiques et celle des spirales, celui de galaxies lenticulaires (S0).
Les galaxies
elliptiques - Assez communes (15 à
20% des galaxies répertoriées), les galaxies elliptiques,
dont les dimensions peuvent être très diverses, ont l'apparence
globale, comme l'indique leur nom, d'ellipsoïdes plus ou moins aplati.
Ce sont des objets de forme régulière, sans structure interne
marquée (pas de disque ou de bras spiraux, en particulier), mais
dont les régions centrales sont plus brillantes, leur éclat
diminuant régulièrement du centre vers l'extérieur.
On rencontre des galaxies elliptiques de dimensions et de masses extrêmement
variables. C'est parmi elles que se recrutent les plus petites galaxies
connues, les naines sphéroïdales, aussi bien que les plus grosses.
Les galaxies elliptiques géantes,
se rencontrent généralement au centre des amas de galaxies.
Une localisation, qui ajoutée à leurs autres propriétés
laisse supposer qu'elles se sont construites progressivement à la
suite de collisions entre galaxies plus petites, et qu'elles ont continué
à en absorber quand elles grandi. Ces galaxies supergéantes,
dites cannibales, sont rangées dans une classe à part, notée
cD.
Les galaxies
spirales -Les galaxies spirales représentent environ les trois-quarts
des galaxies répertoriées dans la classification de Hubble.
Leur structure est plus complexe que celle des galaxies elliptiques. D'un
point de vue morphologique, se composent d'un bulbe qui définit
leur région centrale, et qui ressemble à une petite galaxie
elliptique. Ce bulbe est prolongé par un disque très plat,
étalé sur leur plan équatorial, et dans lequel se
développent dans deux directions opposées à partir
du bulbe deux bras spiraux (ou davantage), et dans certains cas une barre,
qui est structure linéaire analogue aux bras spiraux, et qui joint
ceux-ci au bulbe. Ces deux morphologies définissant les galaxies
spirales ordinaires (S) et les galaxies spirales barrées (SB). Enfin,
cet ensemble est immergé dans sphéroïde, aussi appelé
halo, et où les étoiles sont très dispersées,
ou, au contraire, très concentrées dans des amas globulaires.
Ranger
ainsi les galaxies selon leur morphologie ne va pas sans difficultés.
D'abord d'un point de vue pratique, et les ambiguïtés ne sont
pas rares principalement à cause des effets de projection. Ensuite,
et peut-être surtout, d'une point de vue théorique, car la
forme d'une galaxie, non seulement ne peut pas être considérée
comme immuable, mais elle peut également différer selon la
longueur d'onde à laquelle on l'observe, ou selon le type d'étoiles
que l'on considère. Ceci dit; même avec ses imperfections,
et encore dans sa version la plus rudimentaire, la classification de Hubble
reste encore un moyen d'accès commode à ce que son auteur
appelait le "Royaume des galaxies".
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Les
galaxies particulières
Avec les galaxies particulières,
on quitte la classification de Hubble et ses critères morphologiques.
Assez rares, elles se distinguent par des caractéristiques inhabituelles,
qui dans certains cas peuvent encore être morphologiques (galaxies
annulaires, galaxies à antennes...) mais tenir aussi plutôt
à des signes d'activité (radiogalaxies, quasars, notamment),
alors même que d'un simple point de vue morphologique on pourrait
les classer parmi les types de Hubble. Un constat que l'on peut faire aussi
à propos d'une catégorie de galaxies particulières,
qui pourraient aussi s'avérer les plus nombreuses dans l'univers
: les galaxies fantômes, ou galaxies à faible brillance de
surface.
D'une manière générale,
les morphologies inhabituelles des galaxies et leur activité semblent
pouvoir être mises en rapport avec l'existence de perturbations gravitationnelles
externes, présentes ou passées, parfois à des collisions
entre galaxies.
Les galaxies à
noyau actif - Comparées aux galaxies dites normales, certaines
galaxies, telles que les radiogalaxies, les galaxies de Seyfert que les
galaxies hôtes des quasars, se singularisent par un surplus de luminosité,
d'intensité couramment variable, et dont la source se situe dans
leur noyau. Malgré des apparences très diverses, ces galaxies
dites à noyau actif ou à AGN (Active galactic nucleus)
correspondent à une même famille d'objets, dont l'origine
du rayonnement est à chercher dans la présence dans leur
coeur d'un objet compact supermassif (un trou noir géant, selon
le point de vue le plus communément adopté). Selon la perspective
actuelle, les diverses apparences observées résulteraient
principalement de l'orientation différente par rapport à
nous des galaxies concernées.
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