Cosmologie : Matière Noire, Galaxies, Nébuleuses et Trous Noirs

La Matière Noire : L'Univers Inaperçu

Aujourd'hui, nous savons que le gaz et la poussière sont soumis à une attraction gravitationnelle supérieure à celle causée par la matière observable. Cela signifie qu'il existe un type de matière non observée qui n'émet aucun rayonnement et ne peut donc pas être détecté.

Il est estimé que seulement 10% de toute la matière constitue l'Univers observable, et les autres 90% sont de la matière noire. La matière noire se manifeste par ses effets, par exemple, dans la rotation des galaxies ou les attractions qui se produisent entre elles. Vous ne la voyez pas, mais vous en observez les conséquences.

Les Grandes Structures de l'Univers

Les Galaxies

Les galaxies sont d'énormes groupes de gaz et de poussière. Elles diffèrent par leur forme, leur taille et le nombre d'étoiles qu'elles contiennent. Selon leur morphologie, elles peuvent être classées en :

• Spirales : Elles contiennent un noyau central (bulbe) et des bras. La Voie Lactée fait partie de ce type de galaxies.
• Elliptiques : Elles n'ont pas de bras et sont de forme ovoïde, plus ou moins régulière. Elles sont composées de vieilles étoiles et sont souvent les plus grandes galaxies observées.
• Irrégulières : Elles n'ont pas de forme définie et sont les plus abondantes. Certaines, par leur taille, sont classées comme des galaxies naines.

Regroupement des Galaxies : Amas et Superamas

Les galaxies sont regroupées pour former des structures plus grandes, appelées amas. Les galaxies elliptiques sont souvent disposées au centre de l'amas, tandis que les spirales et les irrégulières sont réparties autour.

La Voie Lactée fait partie d'un amas appelé le Groupe Local, composé de galaxies spirales comme la Voie Lactée et Andromède. Ce groupe appartient au superamas local, appelé le Superamas de la Vierge.

Les Nébuleuses

Les nébuleuses sont des nuages de gaz et de poussière de formes diverses. On distingue différents types :

• Nébuleuses par Émission : Elles émettent un rayonnement électromagnétique. Elles sont souvent liées à la formation de nouvelles étoiles.
• Nébuleuses par Réflexion : Ce sont d'importants nuages de poussière illuminés par une étoile proche qui émet de l'énergie. La nébuleuse elle-même n'émet pas de rayonnement propre.
• Nébuleuses Planétaires : Nuages de gaz et de poussière éjectés par les étoiles à la fin de leur cycle de vie.
• Restes de Supernova : Ils sont le résultat de grosses explosions qui se produisent à la fin de la vie des étoiles très massives.

Les Quasars

Les quasars sont considérés comme des sources quasi-stellaires qui émettent une grande quantité d'énergie, notamment sous la forme d'ondes radio (sources radio-stellaires).

Les Trous Noirs

Les trous noirs sont des concentrations de matière d'une densité extrêmement élevée. Ils possèdent un champ gravitationnel si grand que même la lumière ne peut s'en échapper.

Leur existence est déduite du rayonnement X émis par la matière qui s'accélère juste avant d'être attirée par le trou noir. Toutes les galaxies contiennent un trou noir.

Celui qui occupe le centre de la Voie Lactée est appelé Sagittarius A* (Sgr A*) et a une masse estimée à 3 000 000 (masses solaires). Nous savons que l'horizon des événements (point de non-retour) de ce trou noir est d'environ 7,7 millions de km.