Sciences & Techniques: Voyage au coeur des galaxies

« Au centre de la Galaxie se trouve un bulbe de 3000 a.-l.

de diamètre, hélas indétectable dans la lumière visible parce qu'il est masqué par un énorme disque poussiéreux qui l'entoure.

On y trouve aussi desétoiles très vieilles, presque du même âge que l'Univers, et des astres beaucoup plus jeunes quitémoignent de l'intense activité que la Galaxie a connue au tout début de son existence. Le disque, enfin, s'étend sur quelque 100 000 a.-l.

pour une épaisseur d'environ 1 300 a.-l.

Il se divise endeux bras principaux qui tournent autour du bulbe et où se concentrent étoiles, nuages de gaz et poussière galactique.

C'est là que se forment la majorité des étoiles, comme notre Soleil.

Si bien que par extension, notre Voie lactéeest devenue un fantastique laboratoire pour mieux comprendre l'évolution stellaire et galactique. La matière sombre L'énergie qui rayonne d'une galaxie donne une idée de sa masse.

En gros : plus elle brille, plus ellecompte d'étoiles et plus elle est massive.

Seulement, la théorie et certaines observations indiquent que lamasse des galaxies devrait être beaucoup plus importante que les téléscopes ne le révèlent.

D'où l'idéequ'elles abritent une autre forme de matière qui, elle, ne rayonne pas : la " matière sombre ".

Sous quelle forme ? Les astrophysiciens n'en sont pas sûrs.

Mais ils ont un petit faible pour les neutrinos — des "cousins " des électrons, légers mais nombreux —, ou les WIMPs — de mystérieuses particules massives dont on ne sait quasiment rien. Le Bestiaire des galaxies Edwin Hubble est bien le père de la " galaxiemania ".

Le premier, il propose une classification des galaxiesselon leur forme.

Elles se répartissent ainsi sur les branches d'un diapason : d'abord les élliptiques et leslenticulaires (respectivement 10 % et 20 % de celles observées à ce jour), puis les galaxies spirales d'uncoté, les spirales barrées de l'autre (67 % au total).

Quant aux 3 % restantes, il s'agit des irrégulières,inclassables parce que sans forme particulière.

Hubble pensait que sa classification traduisait (de gaucheà droite) une évolution temporelle : nées elliptiques, elles finissaient sous l'une ou l'autre des formesspirales.

Aujourd'hui, on pense de plus en plus que, si évolution il y a, elle serait plutôt inverse.

Après une naissance dans la douleur sous forme de quasar, les galaxies prendraient rapidement une forme spirale.

Puis elles rassembleraientl'énorme quantité de matière qui les entoure pour former un bulbe de plus en plus gros et devenir lenticulaire.

Enfin, au hasard descollisions et des fusions, apparaîtraient les formes elliptiques. A la recherche de la stabilités Observer et classer les différents types de galaxies, c'est bien beau.

Mais comprendre leur formation etleur évolution, c'est beaucoup mieux.

Aucune certitude encore chez les astrophysiciens : cette recherchecache l'un des plus grands mystères de leur spécialité.

Alors comme d'habitude, ils essayent derapprocher les observations de la théorie pour construire un scénario. Voici l'un des plus en vogue actuellement, déroulé comme un film qui retracerait la grande histoire desgalaxies.

Le plus étonnant, voire effarant ? Ces immenses cités stellaires, d'une taille quasi inimaginable pour l'esprit humain, seraient nées d'infimes fluctuations d'énergie, une fraction de seconde après le big bang.

Comme si des germesavaient été semés durant la création pour engendrer ces belles plantes que nous contemplons aujourd'hui.

On pense aussi que la trèsgrande majorité des galaxies ont achevé leur formation 1 ou 2 milliards d'années après le big bang : il ne s'en crée plus guèremaintenant.

Quant à leur destinée, peut-être s'effondreront-elles sur elles-mêmes pour finir en titanesques trous noirs.

En tout cas,pas avant des centaines, voire des milliers de milliards d'années ! Autant dire que, même âgées de plus de 10 milliards d'années, nousobservons nos belles de nuit dans leur prime jeunesse. 1) Juste après le Big Bang , l'Univers est minuscule et uniquement composé d'énergie.

Mais on observe déjà de petites fluctuations : ici un peu plus d'énergie, là un peu moins. 2) en une fraction de seconde, L'Univers connaÎt une période de croissance inimaginable, l'" inflation ", quimultiplie sa taille par 10 50...

soit un 1 suivi de 50 zéros ! Les petites fluctuations grandissent au même rythme et deviennent gigantesques.

Puis l'énergie (E) se transforme en matière (m) selon la bonne vieilleformule d' Einstein qui montre leur équivalence : E = mc 2, où c est la vitesse de la lumière . 3) 300 000 ans après le big bang, l' Univers entre dans l'" ère de la matière " qui prédomine désormais.

Le reste de l'énergie traverse quant à lui le cosmos sous forme de rayonnements plus ou moins froids (selon qu'ils proviennent de régions plus ou moins denses)…et qu'on observe encore actuellement ! Comme en témoigne l'image ci-dessous prise par le satellite Cobe, une sorte d'instantané del'Univers tel qu'il était voici quelque 15 milliards d'années.

Les variations de température sont toujours mesurables, et trahissent doncla présence des vastes " grumeaux " de matière (en bleu) qui peuplaient l'Univers dans sa prime jeunesse.

Et c'est bien sûr dans ces. »