Observatoire de la Côte d’azur

Présentation au sujet: "Observatoire de la Côte d’azur"— Transcription de la présentation:

1 Observatoire de la Côte d’azur
Les galaxies Jacques Colin Observatoire de la Côte d’azur

2 Plan du cours Les échelles de distance et la situation des galaxies dans l’Univers 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 l’Univers) - Distribution III- Les galaxies spirales ( ondes de densité) IV- les galaxies elliptiques V- Les galaxies irrégulières

3 Plan du cours (suite) VII- Le groupe local VIII- Les amas de galaxies
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 Les galaxies dans l’Univers
Échelles de distances Les galaxies dans l’Univers

5 Les structures de l’Univers
Planètes Les structures de l’Univers et leurs échelles 1- Les planètes Terre Lune Terre

6 Les structures de l’Univers
SOLEIL Les structures de l’Univers et leurs échelles 2- Le Soleil

7 Les structures de l’Univers
et leurs échelles 3-Le Système Solaire

8 Les structures de l’Univers
Champ d ’étoiles Soleil Les structures de l’Univers et leurs échelles 3- Les étoiles

9 Les structures de l’Univers
et leurs échelles 4-La Galaxie

10

11 Les structures de l’Univers et leurs échelles 5- Les grandes structures

12 Les structures de l’Univers et leurs échelles

13 Résumé des échelles de distances

14 Le catalogue de Messier
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 d’Andromède M 31

21 Nébuleuse d’Orion M 42

22 Galaxie spirale M 64

23 Les univers-îles ou galaxies
Certains des objets de Messier semblent être d’autres ensembles d’étoiles comme le nôtre. Hubble le montre en 1921 par la mesure de la distance de certains d’entre eux. Pour cela il utilise un certain type d’étoiles : 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) = D’où 1 pc = UA Puisque 1 UA = km On obtient 1 pc= km p (radians) 1 unité astronomique 1 parsec = 1’’( en radian) Pour la distance des galaxies on utilise le méga parsec 1 Mpc=106 parsecs

25 Détermination des distances
Relation période-luminosité des Céphéïdes d =10(m-M+5)/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 Structure Composition Diamètre Mouvement Évolution
Planes Bras spiraux Composition Étoiles Gaz Poussières Diamètre 30 kpc = AL Mouvement Rotation différentielle du disque Évolution Formation d’étoiles 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 Ni éloignement Ni rapprochement Éloignement
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 Jusqu’à 1012 MO Tailles > spirales Évolution Pas de formation d’étoiles Pas d’enrichissement 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 d’étoiles 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 l’écliptique 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

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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 d’étoiles , gaz, poussières, formation d’étoiles, enrichissement en métaux lourds, rotation différentielle) Halo ( 30 kpc ?, étoiles vieilles et environ 150 amas globulaires, Matière noire ??)

51 Les satellites de la Galaxie Les 2 Nuages de Magellan Le Grand Nuage
la plus proche

52 Le Groupe Local de galaxies
28 galaxies liées gravitationnellement à 2 galaxies géantes Andromède et notre Galaxie

53 Amas de galaxies De quelques centaines à plusieurs
Abell Amas de galaxies De quelques centaines à plusieurs milliers de galaxies liées par la gravitation Hercules Virgo ( centre)

54 L’expansion de l’Univers
La loi de Hubble L’expansion de l’Univers La vitesse radiale des galaxies Décalage vers le rouge ( redshift) La récession des galaxies

55 La loi de Hubble Diagramme original de 1929

56 H = constante de Hubble en km/s.Mpc
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 d’interactions Résultats

62 Morphologies remarquables

63 Lentilles gravitationnelles

64

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 l’Univers

76 Matière noire dans notre Galaxie
Présence de matière noire

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79 La matière noire

80 Matière noire dans l’Univers

81 h T e E n d