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L'UNIVERS (Sciences et Techniques)

Publié le 17/01/2022

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L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe. Les galaxies, des agglomérats de dizaines ou de centaines de milliards d'étoiles semblables à notre Soleil, sont les constituants les plus visibles de notre Univers. Cela signifie que la dimension de la zone émissive est extrêmement petite, de l'ordre du jour lumière (25 milliards de km «seulement» : rappelons, en revanche, que la luminosité d'une galaxie provient d'une région 30 millions de fois plus grande!). Comment une luminosité égale à celle de cent galaxies peut-elle se concentrer dans une région d'espace si petite, c'est là un défi qui s'est posé aux cosmologistes pendant des années, au point que certains d'entre eux, surtout Halton Arp, critiquent la façon dont est mesurée la distance des quasars, et considèrent qu'ils sont infiniment plus proches. Plus la galaxie est éloignée, plus faible est la lumière qui parvient jusqu'à nous. En effet, la galaxie émet son énergie lumineuse dans toutes les directions possibles. Du fait de la grande quantité d'hydrogène présente dans les galaxies spirales, cette raie est très intense et peut être étudiée dans le détail par les radioastronomes, même pour des galaxies très éloignées. Ces vitesses de rotation s'additionnent à la vitesse d'éloignement due à l'expansion de l'Univers. Ce que l'on appelle nucléocosmochronologie permet d'établir l'âge du Système solaire et l'âge de l'Univers. Si l'on suppose que les dimensions intrinsèques des galaxies sont plus ou moins toujours les mêmes, les galaxies les plus éloignées devraient apparaître plus petites.

« le temps ».

Par exemple, nous observons aujourd'hui la galaxie d'Andromède telle qu'elle était il y a deux millions et demid'années, quand l' Homo sapiens n'existait pas encore sur la Terre.

En effet, c'est le temps que la lumière a mis pour arriver jusqu'à nous, en parcourant la distance de 2 millions et demi de kilomètres qui nous séparent de cette galaxie.

Des galaxiesencore plus éloignées sont observées telles qu'elles étaient à des époques plus reculées encore.

Si l'Univers est né à un certainmoment (15 milliards d'années selon la théorie du big bang), il s'ensuit que nous ne pouvons en observer qu'une partie seulement.En effet, les régions de l'Univers éloignées de plus de 15 milliards d'années-lumière de nous, ne sont pas observables, simplementparce que la lumière qu'elles produisent mettrait un temps plus grand que l'âge de l'Univers pour arriver jusqu'à nous.

Il existedonc un « horizon », de 15 milliards d'années-lumière de dimension, qui sépare l'Univers observable du reste de l'Univers qui, enréalité, pourrait être infiniment étendu.

En outre, il est évident que, en utilisant le télescope comme une « machine à remonter letemps », on peut observer les galaxies au moment de leur formation, et, plus loin encore (lorsque l'Univers n'était âgé que d'unmillion d'années), par l'étude du rayonnement cosmologique fossile.

Ce sont là les thèmes de recherche sur lesquels travaillentactuellement les cosmologistes, qui tentent de donner une réponse au problème de l'évolution de l'Univers et au problème de lanaissance et de l'évolution des galaxies. STRUCTURE ET COMPOSITION DISTRIBUTION DES GALAXIES ET STRUCTURE À GRANDE ÉCHELLE Amas et superamas Les galaxies sont regroupées en amas de galaxies, groupes contenant des centaines de milliers de galaxies.

Dès les années 50,Fritz Zwicky et George Abell avaient catalogué une dizaine de milliers d'amas de galaxies, répartis en groupes (contenantquelques dizaines de membres), en amas et en amas riches (contenant des milliers de membres).

Jusqu'à la fin des années 70, onpensait que les amas de galaxies étaient distribués au hasard dans l'espace.

En effet, on ne mesurait que les positions des galaxiesprojetées sur la sphère céleste, qui peuvent être tirées de la simple observation de photographies effectuées au moyen de grandstélescopes.

Néanmoins on ne mesurait pas la troisième coordonnée, c'est-à-dire la distance nous séparant de ces galaxies.

Àpartir des années 80, les cosmologistes se sont concentrés sur cet aspect, et les surprises ont été nombreuses.

Dès 1956, Gérardde Vaucouleurs avait émis l'hypothèse de l'existence d'un superamas local, comprenant l'amas de Virgo (ou de la Vierge) et ungrand nombre de groupes de galaxies.

C'est de l'un de ces groupes (celui que l'on appelle le Groupe Local), situé à la périphériedu superamas local, que fait partie notre Galaxie.

Il existe 10 % de galaxies dans les amas riches, 30 à 40 % dans les amaspauvres et les groupes et 50 % dispersés à travers le milieu intergalactique.

Les dimensions du superamas local sont d'environ150 millions d'années-lumière.

Il s'agit donc d'une structure 2 000 fois plus grande que notre Galaxie.

Les mesures systématiqueseffectuées par les savants du Center for Astrophysics de Cambridge (États-Unis) ont permis de déterminer les distances de plusieurs dizaines de milliers de galaxies, et d'établir que les galaxies et les amas de galaxies sont effectivement organisés ensuperamas de galaxies, qui apparaissent sous la forme d'énormes filaments.

Ces structures mesurent des centaines de millionsd'années-lumière de longueur et « seulement » quelques dizaines de milliers d'années-lumière d'épaisseur.

Les filaments sontséparés les uns des autres par de grands « vides » de plusieurs centaines de millions d'années-lumière, dans lesquels le nombre degalaxies est très réduit.

Aux intersections des filaments, on trouve les superamas de galaxies, grandes condensations d'amas degalaxies.

Le superamas de Coma, situé dans la constellation de la Chevelure de Bérénice, est particulièrement bien étudié.

Il setrouve à une distance d'environ 450 millions d'années-lumière, et occupe dans le ciel une aire de 10° x 30°.

Il mesure environ80 x 200 millions d'années-lumière.

Le superamas de Perseus-Pegasus-Pisces est formé de nombreux amas qui se distribuent surune ligne courbe s'étendant dans le ciel sur plus de 60°.

Sa distance est de 320 millions d'années-lumière.

Beaucoup plus loin(environ 700 millions d'années-lumière), on trouve l'amas d'Hercule, qui fait lui aussi l'objet de nombreuses études.. »

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