Les composants de l’Univers

La classification la plus connue est celle proposée par Edwin Hubble dans les années 1920. Elle divise les galaxies en trois types principaux :

• Galaxies elliptiques:

Ces galaxies ont une forme ellipsoïdale, allant de quasi-sphérique à très allongée. Elles sont notées E0 pour les plus sphériques à E7 pour les plus allongées.

Caractéristiques spécifiques

• • Forme: Ellipsoïde lisse et régulier, sans structure en spirale.
  • Population stellaire: Elles contiennent principalement des étoiles vieilles, pauvres en éléments lourds.
  • Contenu en gaz et poussière: Très faible, ce qui limite la formation de nouvelles étoiles.
  • Rotation: Leur rotation est lente et aléatoire.

• Galaxies spirales:

Ces galaxies sont caractérisées par un disque plat avec des bras spiraux qui s’étendent à partir d’un bulbe central. Elles sont notées S, suivies d’une lettre minuscule (a, b ou c) indiquant le degré d’ouverture des bras spiraux et la taille du bulbe central. Les galaxies spirales barrées, qui possèdent une barre centrale à partir de laquelle s’étendent les bras spiraux, sont notées SB.

Caractéristiques spécifiques

• • Forme: Disque plat avec des bras spiraux.
  • Population stellaire: Elles contiennent un mélange d’étoiles jeunes et vieilles. Les régions des bras spiraux sont des sites actifs de formation d’étoiles.
  • Contenu en gaz et poussière: Important, surtout dans les bras spiraux.
  • Rotation: Les étoiles du disque tournent autour du centre de la galaxie dans le même sens.

• Galaxies irrégulières:

Ces galaxies n’ont pas de forme régulière et ne peuvent être classées dans les catégories précédentes. Elles sont notées Irr. Elles sont souvent le résultat d’interactions ou de fusions avec d’autres galaxies. Elles peuvent présenter des taux de formation d’étoiles élevés.

Caractéristiques spécifiques

• • Forme: Elles n’ont pas de forme définie et peuvent présenter des structures très complexes.
  • Population stellaire: Elles contiennent un mélange d’étoiles de tous âges.
  • Contenu en gaz et poussière: Variable, mais souvent important.
  • Rotation: Leur rotation est irrégulière.

Bien que la classification de Hubble soit toujours utilisée, elle ne rend pas compte de toute la complexité des galaxies. Des classifications plus récentes prennent en compte d’autres paramètres, comme la présence d’un anneau central, la forme des bras spiraux, ou la présence de barres.

La séquence de Hubble revisitée :

• La classification de Vaucouleurs: Gérard de Vaucouleurs a apporté des refinements à la classification de Hubble, en particulier pour les galaxies spirales et lenticulaires. Il a introduit des sous-types pour mieux caractériser les structures des bras spiraux, la taille du bulbe central et la présence d’un anneau.
• Les indices de concentration: Ces indices permettent de quantifier la concentration de la lumière au centre des galaxies elliptiques et lenticulaires, offrant une information supplémentaire sur leur structure interne.

Au-delà de la morphologie:

• La classification spectrale: Basée sur l’analyse des spectres lumineux des galaxies, cette classification permet de déterminer leur type spectral, qui est lié à leur âge et à leur composition chimique.
• La classification selon le contenu en gaz: Les galaxies peuvent également être classées en fonction de leur contenu en gaz neutre (HI) et en gaz moléculaire (H2). Cette classification est importante pour étudier la formation d’étoiles.
• La classification selon l’activité du noyau: Les galaxies actives, dont le noyau est extrêmement lumineux, sont classées en fonction de leur spectre et de leur luminosité. On distingue notamment les quasars (voir la page « Les trous noirs »), les blazars (jet relativiste pointé directement vers la Terre), ou encore les Seyfert (rayonnement intense sur une large gamme de fréquences).

Les galaxies particulières :

Mentionnons également d’autres types de galaxies qui illustrent leur diversité des formes et de propriétés, soulignant ainsi la complexité des processus physiques à l’œuvre dans l’Univers.

• Les galaxies naines: Ces petites galaxies sont très nombreuses dans l’Univers. Elles peuvent être elliptiques, spirales ou irrégulières. Leur étude est importante pour comprendre la formation des galaxies et la distribution de la matière noire.
• Les galaxies lenticulaires: Ces galaxies présentent des caractéristiques intermédiaires entre les galaxies elliptiques et spirales. Leur formation est encore débattue, mais elles pourraient être le résultat de fusions de galaxies ou de la perte de gaz dans les galaxies spirales.
• Les galaxies à disques épais:  Il s’agit d’un type de galaxies spirales dont le disque stellaire est plus épais que celui des galaxies spirales classiques. Cette caractéristique suggère une histoire de formation différente, peut-être liée à des épisodes de fusion avec d’autres galaxies ou à des instabilités gravitationnelles. Les étoiles dans le disque épais sont généralement plus vieilles et plus pauvres en éléments lourds que celles du disque mince.
• Les galaxies ultralumineuses: Ces galaxies sont extrêmement brillantes, bien plus lumineuses que les galaxies ordinaires. Leur luminosité est principalement due à un noyau actif, alimenté par un trou noir supermassif accrétant de la matière. Ces galaxies sont des objets très énergétiques et jouent un rôle important dans l’évolution des galaxies et de l’Univers.
• Les galaxies satellites:  Ce sont de petites galaxies qui orbitent autour d’une galaxie plus massive. La Voie Lactée, par exemple, possède plusieurs galaxies satellites, comme le Grand et le Petit Nuage de Magellan. Ces galaxies sont souvent déformées par les forces de marée de la galaxie hôte et peuvent être en cours de fusion avec elle.