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L'univers des galaxies

Yannick Copin (y.copin@ipnl.in2p3.fr) Institut de physique nucléaire de Lyon Université Claude Bernard Lyon 1

Notes historiques


Galilée (1610)


La Voie lactée est composée d'étoiles La Voie lactée est un disque vu par la tranche Certaines nébuleuses sont constituées d'étoiles Catalogue de nébuleuses (pas uniquement des galaxies)
Yannick Copin – L'universdes galaxies 2



Kant (1755)






Messier (1781), Herschel (XIX)


Notes historiques II


Lord Rosse (1845)
 

Nébuleuses elliptiques et spirales Quelques nébuleuses résolues en étoiles Soleil au centre d'une galaxie D ~15 kpc Soleil excentré dans un disque de D ~ 70 kpc Certaines nébuleuses sont extra-galactiques Récession des galaxies : loi de Hubble Classification: séquence de Hubble
Yannick Copin – L'univers des galaxies 3



Controverse Shapley-Curtis (1920)
 



Hubble (1925)
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Plan de la présentation


La Voie lactée


Sgr A* Le diagramme de Hubble Les défauts de la classification



Classification des galaxies
 

● ●

Les interactions de galaxies Les grandes structures


Amas et superamas

YannickCopin – L'univers des galaxies

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La Voie lactée

La Voie lactée (de profil)

Dans le visible COBE/DIRBE (proche IR, 1-3 μm)
Yannick Copin – L'univers des galaxies 6

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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La Voie lactée (de face)

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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La Voie lactée


Une galaxie spirale barrée (SBb/c)
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Disque : R ~ 15 kpc, épaisseur ~300 pc Barre : l ~ 8 kpc Halo sphéroïdal : R ~ 50 kpc

● ● ●

M ~ 6 1011 M⊙ , ~ 3 1011 étoiles R⊙ ~ 8 kpc, v ~ 220 km/s Trou noir central super-massif

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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Au cœur
● ●

de la Voie lactée

Sagittarius A Très forte extinction dans le visible (30 mag)


Observations radio & X Sgr A Est : reste de SN Sgr A Ouest : structure spirale Jets etgaz chaud (106 K) Sgr A* : noyau (peu) actif
Yannick Copin – L'univers des galaxies 10



Structure complexe
 

 

Peser un trou noir super-massif
● ●

Sgr A* Observations IR

1 arcsec à 8 kpc ~ 0,03 parsec = 0,1 a.l.

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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Classification des galaxies

Andromède (M31)
● ● ●

D = 800 kpc ~1012 étoiles M ~ 1,2 MVL

M110 (E6)M32 (dE)

Galaxie spirale (SBb)

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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Sombero (M104)

Galaxie spirale (Sa)

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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NGC 253

Galaxie spirale (SBc)

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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NGC 1300

Galaxie spirale barrée (SBb)
Yannick Copin – L'univers des galaxies 16

NGC 5866

Galaxie lenticulaire (S0) vue par latranche
Yannick Copin – L'univers des galaxies

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M86 & M84 (amas de la Vierge)

M86 (E3/S0)
Yannick Copin – L'univers des galaxies

M84 (E1)
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Objet de Hoag

Galaxie spirale à anneau
Yannick Copin – L'univers des galaxies 19

Séquence de Hubble (1936)


Classification basée sur la morphologie visuelle

Ce n'est pas une séquence évolutive !
Yannick Copin – L'universdes galaxies 20

Galaxies spirales


Caractéristiques
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Disque avec ± bras spiraux Bulbe central ± proéminent Présence éventuelle d'une/pls barre(s)

● ● ●

109 à 1010 M⊙, 108 à 1010 L⊙ D = 5 à 250 kpc (Voie lactée : ~100 kpc) Fréquence : 77%

NGC 4414 (Sc)

Yannick Copin – L'univers des galaxies

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Galaxies spirales


Populations stellaires :


Disque :population I


Étoiles jeunes riches en métaux (p.ex. le Soleil), plus bleues Étoiles anciennes pauvres en métaux, plus rouges



Bulbe : population II


  

Beaucoup de gaz et de poussières Généralement un trou noir central super-massif Présence d'un halo de matière noire

Galaxies de «t ype tardif»
M101 (Sc)
Yannick Copin – L'univers des galaxies 22

Galaxies spirales
●...
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