Galaxie : définition, Voie lactée et galaxies de l'Univers

GALAXIE. Connue sous le nom de Voie Lactée, notre galaxie est une des milliards que compte l'Univers. De la plus proche, la galaxie d'Andromède, aux plus lointaines photographiées par le télescope James Webb, découvrez les galaxies, leur définition et leurs multiples formes.

[Mis à jour le 4 septembre 2022 à 20h55] Immenses ensembles de gaz, de poussières et de matière noire, les galaxies sont de véritables pouponnières d'étoiles. Leurs formes sont variables et la majorité d'entre elles renferment en leur cœur un trou noir. Si certaines ressemblent à la Voie Lactée (la galaxie dans laquelle se trouve notre système solaire), d'autres sont très différentes et peuvent contenir des étoiles d'âges extrêmement divers. Rassemblées en superamas, les galaxies sont des structures très dynamiques qui réalisent un véritable ballet cosmique. Elles évoluent en groupe et peuvent fusionner lorsque leurs trajectoires les amènent à se rencontrer.

Certains outils comme le télescope spatial Hubble nous ont permis d'obtenir de superbes clichés des galaxies qui nous entourent. Mais grâce aux avancées technologiques et au télescope James Webb, de nouvelles découvertes devraient se succéder. Le 29 août 2022, James Webb a obtenu une image inédite de la galaxie du fantôme, également nommée M74. Il a également découvert ce qui pourrait être une des galaxies les plus lointaines de la Terre.

Quelle est la définition d'une galaxie ?

Une galaxie est un ensemble d'étoiles, de poussières et de gaz maintenus par la gravité. La plupart de ces structures comprennent un trou noir situé en leur centre. La galaxie dans laquelle se trouve le système solaire est la Voie Lactée.

Quelles sont les galaxies de l'Univers ?

Dans l'Univers, on rencontre différents types de galaxies qui se distinguent par leur morphologie. Il existe ainsi une classification qui a été conçue par l'astronome Edwin Hubble en 1936 :

•  Galaxies elliptiques

Ces galaxies présentent une forme d'ellipse et peuvent être plus ou moins excentriques, c'est-à-dire aplaties. En fonction de cette excentricité, il existe des sous-catégories dans lesquelles elles sont cataloguées. Ces sous-types portent des noms de E0 à E7 selon leur forme. E0 correspond aux galaxies elliptiques circulaires et E7 correspond aux galaxies de forme très elliptique. La galaxie M60, située dans la constellation de la Vierge, est un exemple de galaxie elliptique.

• Galaxies spirales

Les galaxies spirales sont composées d'un bulbe lumineux entouré de bras. Ces derniers sont de formes variables, plus ou moins enroulés, parfois très lâches ou encore fragmentés. Le télescope spatial Hubble a photographié une galaxie spirale spectaculaire, nommée NGC 1300, située à un peu plus de 70 millions d'années-lumière de notre galaxie :

• Galaxies lenticulaires

Les galaxies lenticulaires disposent d'un bulbe central très lumineux, mais n'ont pas de bras comme les galaxies spirales. Ce bulbe est uniquement entouré d'un disque simple. La galaxie NGC 1947, découverte en 1826, est une galaxie lenticulaire qui se trouve dans la constellation de la Dorade :

•  Galaxies irrégulières

Cette classe englobe toutes les galaxies qui n'entrent pas dans les autres catégories. On y trouve des galaxies dépourvues de bulbe central ou de spirale. Ce sont des galaxies présentant une asymétrie plus ou moins prononcée. C'est le cas par exemple de la galaxie NGC 1569, située dans la constellation de la Girafe, à 11 millions d'années-lumière de la Terre et découverte par William Hershel en 1788.

Quel est le nombre de galaxies dans l'Univers ?

On ne connaît pas le nombre de galaxies présentes dans l'Univers entier. En revanche, on estime qu'il y aurait environ 2 000 milliards de galaxies dans l'Univers observable, c'est-à-dire la partie de l'Univers dont nous pouvons observer les objets, puisque la lumière qu'ils émettent a eu le temps d'arriver jusqu'à nous. D'après Christopher Conselice, astrophysicien de l'Université de Nottingham, les capacités des télescopes actuels ne permettent d'observer que 10 % des galaxies existantes, rapporte SciencePost.

Quelle est la galaxie la plus lointaine ?

La galaxie la plus lointaine que l'on ait identifiée avec certitude a longtemps été GN-z11. Âgée de 13,4 milliards d'années, il pourrait s'agir d'une des plus anciennes galaxies de l'Univers, créées peu de temps après le Big-Bang. Mais les records en astronomie sont rapidement remplacés par de nouveaux et cette galaxie a été détrônée par la galaxie HD1, découverte en avril 2022 et située à 100 millions d'années-lumière de plus que la précédente. Plus récemment, l'appareil NIRcam du télescope spatial James Webb a repéré celle qui pourrait prendre la deuxième place du classement des galaxies les plus lointaines. Ce record devrait être étudié prochainement avant d'être officialisé.

Quelle est la plus grande galaxie de l'Univers ?

Jusque très récemment, la plus grande galaxie connue dans l'Univers portait le nom de IC 1101. Il s'agit d'une galaxie elliptique découverte par l'astronome Hershel en 1790 qui mesure 6 millions d'années-lumière de long. Mais en 2022, une galaxie découverte quasiment par hasard a détrôné la précédente. Éloignée de nous de 3 milliards d'années-lumière, Alcyoneus présente une taille impressionnante. "Sa longueur réelle est estimée à 16,43 millions d'années-lumière, ce qui en fait la plus grande structure galactique connue à ce jour !" rapporte le magazine Sciences et Avenir. Cette galaxie est environ 160 fois plus grande que la Voie Lactée.

Quelle est la galaxie la plus proche de la nôtre ?

La galaxie la plus proche de nous est la galaxie d'Andromède. Elle est située à 2,5 millions d'années-lumière de la Terre et mesure 220 000 années-lumière de diamètre. Il est possible de la voir à l'œil nu ou à l'aide d'une paire de jumelles ou d'un télescope à l'automne depuis l'hémisphère nord. Elle apparaît alors sous la forme d'une tache floue et ovale. Cette galaxie est semblable à la nôtre, la Voie Lactée, et se rapproche progressivement de nous. Mais pas de panique, cette rencontre et la fusion d'Andromède et de la Voie Lactée ne devraient pas se produire avant 3 milliards d'années.

Comment trouver la galaxie d'Andromède ?

La galaxie d'Andromède est observable depuis l'hémisphère nord pendant l'automne. Pour la repérer, il suffit de trouver le grand carré de Pégase. Ce dernier est facilement reconnaissable grâce à la disposition de ses quatre étoiles principales formant un quadrilatère. La constellation d'Andromède vient se greffer à ce carré à la manière d'un manche sur une casserole. Au niveau de la troisième étoile de ce manche, par une nuit bien sombre, vous pourrez identifier deux étoiles qui vous mèneront jusqu'à la galaxie d'Andromède.

À l'œil nu, si les conditions et la visibilité sont excellentes, vous pourrez observer la forme ovale plus ou moins nette de cette galaxie. Avec des jumelles ou un télescope, vous pourrez admirer le disque aplati formé par la galaxie et obtenir plus de détails sur son apparence.

Quelle est la galaxie de la Terre ?

La Terre se trouve dans un système planétaire appelé système solaire, lui-même contenu dans une galaxie. Cette dernière est la Voie Lactée. Elle est composée de plusieurs centaines de milliards d'étoiles. D'un diamètre de 200 000 années-lumière, il s'agit d'une galaxie de type spirale barrée. Elle appartient au Groupe Local, un ensemble de galaxies plus grand qui lui même se trouve dans le superamas de la Vierge. La Voie Lactée abrite en son centre un trou noir géant supermassif appelé Sagittarius A*. Pour la première fois en mai 2022, l'Event Horizon Telescope a révélé l'apparence de ce trou noir grâce à une image qui a fait le tour du monde.

Que sait-on de la galaxie M74 ?

Découverte en 1780 dans la constellation des Poissons par l'astronome français Pierre Méchain, la galaxie M74, surnommée "galaxie du fantôme", se situe à 30 millions d'années-lumière de la Terre. De forme spirale, elle renferme en son centre un trou noir supermassif, comme de nombreuses galaxies de taille similaire. Son rayon est de 47 000 années-lumière, ce qui en fait une galaxie comparable à la Voie Lactée par ses dimensions. La première image de cet objet a été capturée par le télescope Hubble, mais le nouveau télescope spatial James Webb nous a fourni en juillet 2022 un nouveau cliché spectaculaire de la galaxie.

Est-il possible de sortir de notre galaxie ?

Selon les études les plus récentes, notre galaxie, la Voie Lactée mesurerait environ 200 000 années-lumière. Cela signifie que si l'on était capable de voyager à la vitesse de la lumière, il faudrait 200 000 ans pour traverser notre galaxie. Nous sommes donc très loin de pouvoir en sortir.