Les galaxies naines et géantes


La classification générale des galaxies d’après leur aspect visuel est connue sous le nom de classification de Hubble. Une autre classification des galaxies peut se faire d’après leur masse.

Les astronomes ont pensé très longtemps que l’éventail des masses galactiques était assez restreint car toutes les galaxies observées semblaient de masse similaire. En fait, la gamme est bien plus large que cela mais il était difficile de s’en rendre compte. En effet, jusqu’à récemment, nos télescopes étaient dans l’impossibilité de détecter les plus petites galaxies, même proches, car elles étaient trop peu lumineuses. Il leur était également impossible d’observer les plus grandes galaxies car celles-ci sont très éloignées et leur luminosité apparente est en conséquence très faible.

Avec l’amélioration des moyens d’observation, les astronomes ont finalement mis à jour de nouvelles galaxies qui avaient jusque là échappé à toute détection, révélant ainsi un éventail de masse bien plus large. Nous savons maintenant qu’il existe des objets très peu massifs, les galaxies elliptiques naines, ne comptant qu’un million de masses solaires, ainsi que de véritables monstres, les galaxies elliptiques géantes, qui peuvent atteindre dix mille milliards de masses solaires.

Les galaxies elliptiques naines

Avec un million de masses solaires, les galaxies elliptiques naines sont à peine plus massives que des amas globulaires. Elles sont constituées d’un faible nombre d’étoiles, ce qui les rend pratiquement transparentes et donc très difficiles à détecter. Certaines ne sont même pas visibles sur les plaques photographiques et n’apparaissent qu’indirectement, par des mesures de fluctuations de la densité d’étoiles dans le ciel.

Ce problème de détection a une conséquence importante : nous ne sommes capables de discerner les galaxies naines que dans notre voisinage immédiat. Ceci pose évidemment un problème lorsqu’il s’agit d’évaluer certains facteurs comme l’abondance des galaxies naines dans l’Univers et leur contribution à la masse de celui-ci. Néanmoins, du fait de leur très faible masse, il faudrait véritablement un nombre gigantesque de galaxies naines pour avoir un effet appréciable sur la masse de l’Univers, ce qui ne parait guère possible.

Galaxie naine

Un exemple de galaxie naine, découverte en 1985 dans la constellation de la machine pneumatique (Antlia). Cette galaxie, observée ici par le VLT, est de forme sphéroïdale plutôt qu’elliptique, elle appartient au Groupe Local et contient environ un million d’étoiles vieilles. Crédit : ESO/VLT

Les galaxies elliptiques géantes

A l’autre bout de l’éventail des masses, on trouve les galaxies elliptiques géantes qui peuvent atteindre dix mille milliards de masses solaires et sont donc extrêmement lumineuses. Ces galaxies sont très rares et ne se trouvent qu’au centre de certains amas de galaxies. Elles sont alors entourées d’une multitude de congénères de masse plus raisonnable. Ces autres galaxies, à chaque passage près du centre de l’amas, perdent un peu matière et alimentent la géante, lui faisant finalement atteindre une masse incroyable.

Galaxie géante

La galaxie elliptique géante ESO 325-G004 au centre de l’amas Abell S0740, observée par le télescope spatial. La galaxie se trouve à 450 millions d’années-lumière de nous et domine l’amas par sa présence. Crédit : NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Les autres types de galaxies

L’éventail de masse des galaxies elliptiques s’étale donc entre un million et dix mille milliards de masses solaires. Pour les autres types par contre, la gamme est plus restreinte. Les observations montrent que les spirales restent confinées à un domaine entre un milliard et 500 milliards de masses solaires. Les irrégulières sont moins massives en moyenne et se distribuent entre 100 millions  de masses solaires pour les naines et 50 milliards pour les plus grandes.


Page mise à jour le 3 janvier 2015 par Olivier Esslinger