Cin

1
Les galaxies
Jacques Colin Observatoire de la Côte dazur
2
Plan du cours
Les échelles de distance et la situation des
galaxies dans lUnivers I- La découverte des
nébuleuses - Le catalogue de Messier - Les
différents types de nébuleuses II- La découverte
des galaxies - Preuve de leur existence (
Hubble) - Classification ( Hubble) -
Distance - Contenu - Vitesse radiale (expansion
de lUnivers) - Distribution III- Les galaxies
spirales ( ondes de densité) IV- les galaxies
elliptiques V- Les galaxies irrégulières
3
Plan du cours (suite)
VI- Notre Galaxie - Structure - Composition -
Mouvements VII- Le groupe local VIII- Les amas de
galaxies IX- Les galaxies actives - les
radiogalaxies - Les galaxies à noyaux actifs -
les jets X- Phénomènes remarquables - Les warp (
gauchissements) - Les rencontres de galaxies -
Les lentilles gravitationnelles XI- La matière
noire et les galaxies
4
Échelles de distances
Les galaxies dans lUnivers
5
Les structures de lUnivers et leurs échelles
1- Les planètes
6
Les structures de lUnivers et leurs échelles
2- Le Soleil
7
Les structures de lUnivers et leurs échelles
3-Le Système Solaire
8
Champ d étoiles
Les structures de lUnivers et leurs échelles 3-
Les étoiles
9
Les structures de lUnivers et leurs échelles
4-La Galaxie
10
(No Transcript)
11
Les structures de lUnivers et leurs échelles
5- Les grandes structures
12
Les structures de lUnivers et leurs échelles
13
Résumé des échelles de distances
14
Les nébuleuses
Le catalogue de Messier
15
Le Catalogue MESSIER
16
Nébuleuse du Crabe M1
17
Amas Globulaire M 13
18
Galaxie elliptique M 87
19
Nébuleuse Planétaire M 27
20
Galaxie dAndromède M 31
21
Nébuleuse dOrion M 42
22
Galaxie spirale M 64
23
Les univers-îles ou galaxies
Certains des objets de Messier semblent être
dautres ensembles détoiles comme le
nôtre. Hubble le montre en 1921 par la mesure de
la distance de certains dentre eux. Pour cela
il utilise un certain type détoiles Les
Céphéides
24
Parsec Unité utilisée pour la distance des
étoiles
1( exprimé en radian) 2p/(360 x 60 x 60)
1unité astronomique
d(parsec)
Doù 1 pc 200 000 UA Puisque 1 UA 150.106
km On obtient 1 pc 3.1013 km
p
(radians)
1 unité astronomique
 
1 parsec
1( en radian)
Pour la distance des galaxies on utilise le
méga parsec 1 Mpc106 parsecs
25
Détermination des distances
Relation période-luminosité des Céphéïdes
d 10(m-M5)/5
Diagramme Hertzprung-Russel
26
Les différents types de galaxies
Diagramme de HUBBLE
27
La classification de Hubble
28
Spirale très enroulée
Spirale
Elliptique
Irrégulière
Spirale barrée
29
Autres Classifications
De Vaucouleurs Basé uniquement sur la Morphologie
de la surface de brillance
DDO système
30
Galaxies spirales
Composition Étoiles Gaz Poussières
Structure Planes Bras spiraux
Diamètre 30 kpc 100 000 AL
Mouvement Rotation différentielle du disque
Évolution Formation détoiles Enrichissement en
éléments lourds
31
Les bras spiraux ondes de densité
Pourquoi autant de spirales Les bras sont ils
persistants ?
Equation de Boltzman

Equation de Poisson
Permettent de trouver Une stationnarité Ou auto
cohérence Ou  self consistence 
32
Le principe du spectrographe
33
Le spectre et son analyse
34
Vitesse radiale
l0
Dl
Ni éloignement Ni rapprochement
Éloignement
Rapprochement
Spectres
V c
Dl l0

35
Rotation globale des disques
36
Courbe de rotation observée
Courbe de rotation théorique
37
Matière noire dans notre Galaxie
Présence de matière noire
38
Mouvements dans le Halo
Amas globulaire
39
Galaxies elliptiques
Structure Ellipsoïdales (3D)
Composition étoiles
Mouvements Pas de rotation globale
Masse Jusquà 1012 MO
Tailles gt spirales
Évolution Pas de formation détoiles Pas
denrichissement en éléments lourds
40
Galaxies lenticulaires
Bulbe central étendu Entouré par une région
lentement décroissante en luminosité Pas de
structures spirales
41
Galaxies irrégulières

Pas de symétries particulières dans la
morphologie Beaucoup détoiles jeunes bleues Plus
petites que les galaxies elliptiques ou spirales
42
Notre Galaxie
43
Notre Galaxie
44
Vue générale du ciel complet
45
La Galaxie
46
Position du plan de lécliptique dans la Galaxie
J
T
S
CG
47
Coordonnées galactiques
z
E
CG à 8,5 kpc
b
S
l
x
E
Plan de la Galaxie
y
48
Mouvements dans le halo galactique
49
(No Transcript)
50
Caractéristiques de la Galaxie
Noyau central avec trou noir massif Bulbe (
sphère de 2 kpc) Disque ( rayon 15 kpc,
épaisseur 1 kpc, bras spiraux, étoiles, amas
détoiles , gaz, poussières, formation détoiles,
enrichissement en métaux lourds, rotation
différentielle) Halo ( 30 kpc ?, étoiles
vieilles et environ 150 amas globulaires,
Matière noire ??)
51
Les 2 Nuages de Magellan
Les satellites de la Galaxie
Le Grand Nuage
La galaxie la plus proche
52
Le Groupe Local de galaxies
28 galaxies liées gravitationnellement à 2
galaxies géantes Andromède et notre Galaxie
53
Abell
Amas de galaxies
De quelques centaines à plusieurs milliers de
galaxies liées par la gravitation
Hercules
Virgo ( centre)
54
La loi de Hubble Lexpansion de lUnivers La
vitesse radiale des galaxies Décalage vers le
rouge ( redshift) La récession des galaxies
55
La loi de Hubble
Diagramme original de 1929
56
La loi de Hubble
V H . D
V vitesse en km/s H constante de Hubble en
km/s.Mpc D distance en Mpc
H 75 km.s-1 .Mpc -1
57
Expansion de l Univers
Milliards d années lumière
58
Expansion de l Univers
Analogie du ballon
59
Phénomènes remarquables

• - Gauchissements ( warp)
• Rencontres de galaxies
• Morphologies diverses
• Lentilles gravitationnelles

60
Le gauchissement ou warp
ESO 510
Photo HST
Photo VLT
61
Les rencontres de galaxies
Durée Types dinteractions Résultats
62
Morphologies remarquables
63
Lentilles gravitationnelles
64
(No Transcript)
65
Différents types de lentilles
66
Lentilles gravitationnelles
67
Radio galaxies Galaxies actives Jets
68
Radio télescopes interférométriques
Plateau de Bure
VLA
69
Radiotélescopes
Projet ALMA ( Chili)
Parkes
Arecibo
70
Radiogalaxies
CYGNUS A
71
Les jets
72
Radiogalaxies et jets
73
Quasar-galaxies radio- galaxie active 4C 71-07
74
Le centre des galaxies
75
La matière noire dans lUnivers
76
Matière noire dans notre Galaxie
Présence de matière noire
77
(No Transcript)
78
(No Transcript)
79
La matière noire
80
Matière noire dans lUnivers
81
h
T
e
E
n
d