Les galaxies

CEA Explorer et comprendre l’Univers

26 novembre 2020

UGC 2885 — NASA, ESA and B. Holwerda (University of Louisville)

Structure de la Voie lactée
Rotation des galaxies et matière sombre
Loi de Hubble et expansion de l’Univers

Structure de la Voie lactée

NASA, ESA, STScI

Galaxie d’Herschel

Modèle d'Herschel

Galaxie de Kapteyn

Galaxie sphéroïde
30 000 années-lumière de diamètre
Soleil près du centre

Jacobus Kapteyn

Forêt brumeuse — Nithya sai.c CC BY-SA 4.0

Vue du dessus

Diagramme de la Voie lactée — NASA

Vue de côté

Diagramme de la Voie lactée — RJHall CC BY-SA 3.0

Amas globulaire

Amas globulaire M79 — NASA and ESA; S. Djorgovski (Caltech) and F. Ferraro (University of Bologna)

Orbite des étoiles autour du centre galactique

Orbite d'étoiles proches du centre galactique — Cmglee CC BY-SA 3.0

Rotation des galaxies et matière sombre

NASA, ESA, STScI

Comment évaluer la masse d’une galaxie?

Relation luminosité-masse

Majorité des étoiles moins brillantes que Soleil (M et K)
4 masses solaires → 1 luminosité solaire
Luminosité de la galaxie : 25 milliards de luminosités solaires
Masse de la galaxie : 100 milliards de masses solaires

Rotation de la galaxie

Rotation d'une galaxie spirale — William Crochot CC BY-SA 4.0

Rotation de la galaxie

Observations combinées avec la troisième loi de Kepler :

500 milliards de masses solaires

Matière sombre

Ingo Berg CC BY-SA 3.0

Loi de Hubble et expansion de l’Univers

NASA, ESA, STScI

Univers en expansion

Georges Lemaître Aleksandr Fridman Edwin Hubble

Loi de Hubble

Relation vélocité-distance dans l'article de Hubble de 1929 — Relation vélocité-distance dans l’article de Edwin Hubble de 1929.

Modèle du pain aux raisins

Modèle du pain aux raisins — NASA

Accélération de l’expansion

Modèle du pain aux raisins — ESA and the Planck Collaboration

Notre Univers

68% énergie sombre

27% matière sombre

5% matière ordinaire