Les galaxies

Les galaxies sont des groupement d'étoiles qui comptent en général entre 10 milliards et 1000 milliards d'étoiles. Le nombre de galaxies dans l'univers observable est probablement de l'ordre de 1000 milliards, tous types et toutes tailles confondus...

Quand une galaxie se forme, une masse de gaz se regroupe et se met en rotation. Phénomène similaire aux tourbillions qui se forment autour des dépressions dans l'atmosphère ou même dans un lavabo dont on vide l'eau... Le centre galactique se contracte et forme le centre de gravité de la galaxie. C'est peut-être à ce moment-là que se forme le trou noir qu'on suppose. La masse de gaz (et sans doute aussi les particules solides) se regroupe dans le plan de rotation perpendiculaire à l'axe de rotation. Des "masses de gaz locales" arrivent à former des "grains" qui en se contractant, formeront des étoiles.

Si une de ces masses de gaz tourne dans un plan différent, elle doit traverser le plan de rotation principal et en le traversant elle est happée et forcée de se mettre dans ce plan en oscillant perpendiculairement à ce plan.

Les étoiles se regroupent suite à la granularité de la masse de gaz principale mais du fait de la mise en rotation, les vitesses angulaires de rotation sont différentes si les gaz sont plus ou moins loin du centre de rotation et on observe donc une formation de spirales. Les étoiles plus éloignées du centre galactique tournent moins vite que celles qui sont plus proches de ce centre galactique.

Par contre, on ne connait pas d'explication au barreau au centre de la Voie Lactée dont nous n'avons découvert l'existence qu'assez récemment... Possibilité d'explication dans la matière noire...

La formation d'une galaxie élliptique pourrait résulter de la collision de deux galaxies. Une collision se fait rarement de front mais les deux galaxies passent à proximité l'une de l'autre et se mettent à tourner l'une autour de l'autre.

Wikipedia explique bien comment devrait se passer la collision entre la Galaxie d'Andromède et la Voie Lactée: Il s'ensuit que les deux galaxies vont se rencontrer d'ici environ quatre milliards d'années.
Quand ces deux spirales seront suffisamment proches, elles commenceront par se tourner autour. Elles vont ensuite s'échanger leurs gaz, leurs étoiles, et lentement se mêler pour ne plus former qu'une seule et même énorme galaxie dans sept milliards d'années...
Il résultera de cette union une grosse galaxie elliptique (laquelle évoluera peut-être plus tard en galaxie spirale)
Pour plus de détails, voir la Galaxie d'Andromède.

La formation d'une galaxie irrégulière pourrait résulter aussi de la collision de deux galaxies en particulier si ces deux galaxies sont de tailles très différentes. La grosse galaxie est peu affectée par la collision, mais la petite voit toutes ses étoiles plus ou moins déviées lorque celles-ci passent à proximité d'étoiles de la grosse galaxie. Cela peut même conduire à l'absorption complète de toutes les étoiles de la petite galaxie par la grosse...

Ne pas oublier que dans une galaxie, les distances entre les étoiles sont énormes comparées aux dimensions des étoiles. En général, elles passent les unes à côté des autres pratiquement sans interaction; de temps en temps, deux étoiles passent plus près l'une de l'autre et se dévient mutuellement. La collision entre deux étoiles a une probabilité pratiquement nulle. La loi des grands nombres fait qu'un tel cataclysme pourrait quand même se produire mais nous n'avons pas encore été témoin d'un tel évènement...

Lorsque deux galaxies sont de tailles différentes, la grosse galaxie absorbe la petite. Un exemple typique en ce moment est la galaxie du Sagittaire qui tourne actuellement sur une orbite polaire autour de la Voie Lactée (orbite qui se trouve dans un plan perpendiculaire au plan de rotation de la Voie Lactée). De par sa position, elle est fortement étirée et chaque fois qu'une étoile de cette galaxie traverse le plan de rotation de la Voie Lactée, elle a de fortes chances de se faire happer par les étoiles de la Voie Lactée, ce qui devrait réduire la galaxie du Sagittaire à néant d'ici environ 100 millions d'années...

Lorsque les deux galaxies sont de tailles comparables, les choses se passent différemment. Chaque fois qu'un étoile passe à proximité d'une autre, elle se trouve déviée et d'autant plus qu'elles passent plus près l'une de l'autre. Il s'ensuit que la majorité des étoiles changent d'orbite et ne se trouvent plus en rotation autour du centre galactique mais sur des orbites aléatoires. Les deux galaxies fusionnent et se regroupent pour former une galaxie élliptique ou une galaxie irrégulière.

Si les deux galaxies ne fusionnent pas, chacune continuera sa trajectoire mais il est très probable qu'il y aura des échanges d'étoiles ainsi que des perturbations sur la forme de chacune de ces deux galaxies.

Une situation dont nous serions potentiellement témoins est la rencontre de la Galaxie d'Andromède et de la Voie Lactée. Elles sont de tailles comparables, elles foncent l'une vers l'autre et cette collision est prévue dans environ 4 milliards d'années. Nous avons le temps d'y réfléchir...

Ce qu'on ne sait pas, c'est à quoi pourrait aboutir l'attraction mutuelle entre deux trous noirs quand ils passent à proximité l'un de l'autre (si il y a des trous noirs)...

À la lecture de tout ce qui concerne les galaxies, c'est que les diverses formes de galaxies qu'on rencontre sont le résultat de collision de galaxies. La diversité des formes est certainement liée à la diversité des circonstances. Mais la forme aboutie d'une galaxie semble être la galaxie-spirale.

Quand une étoile tourne dans une galaxie, elle tourne autour du centre. Si elle ne se trouve pas dans le plan de la galaxie où se trouve la majorité des étoiles, elle traverse deux fois le plan et se trouve happée par cette majorité. La finalité est la galaxie plane. Comme on retrouve fatalement des amas d'étoiles dans ce plan, celles qui se trouvent légèrement à l'écart se déplacent à une vitesse légèrement différente et ces amas sont étirés et forment des bras en spirale.

Une autre conclusion est que la collision de deux galaxies n'est pas un cataclysme car les distances entre les étoiles sont énormes comparées aux dimensions des étoiles ce qui fait que deux étoiles qui passent à proximité l'une de l'autre peuvent se dévier mutuellement mais leur collision directe est hautement improbable.

Les galaxies

Les galaxies-spirales

Les galaxies elliptiques

Les galaxies irrégulières

Collisions entre galaxies

Conclusion ?