Cienciaes.com : La vie des galaxies. Nous avons parlé avec Carlos Gómez Guijarro.

Il peut paraître audacieux qu’une créature aussi insignifiante que l’être humain ose étudier la vie des galaxies. Cela ne semble cependant pas poser de problème à notre invité d’aujourd’hui dans Talking with Scientists, Carlos Gómez Guijarrochercheur dans le Commissariat à l’Energie Atomique à Paris Saclay. Son enthousiasme pour l’étude des galaxies se reflète dans sa thèse de doctorat intitulée « Connecter les extrêmes ». Il y commente : « comprendre l’origine et la séquence évolutive des galaxies nous amène à comprendre l’histoire des structures de l’univers sur 13 milliards d’années. »

Une galaxie est un immense essaim d’étoiles, de gaz, de poussière et de matière inconnue que nous appelons matière noire. La plus connue, la Voie Lactée, rassemble entre 100 000 et 400 000 millions d’étoiles qui tournent dans un disque étroit dont le diamètre met 100 000 ans à la lumière pour parcourir. Malgré sa taille impressionnante, la Voie Lactée nous semblerait bien petite comparée aux énormes galaxies elliptiques capables d’héberger les milliards d’étoiles qui peuplent le Cosmos.

Carlos Gómez dit que grâce au fait que la lumière se déplace à une vitesse finie, 300 000 kilomètres par seconde, l’univers peut être observé tel qu’il était à différents moments de son histoire. Lorsqu’un astronome focalise son télescope sur le ciel, il l’observe comme le ferait un voyageur temporel. Les objets proches, la Lune par exemple, nous le voyons tel qu’il était il y a un peu plus d’une seconde, le Soleil nous apparaît tel qu’il était il y a 8,3 minutes et plus un objet est éloigné, plus l’image qu’il nous offre est ancienne. Les galaxies sont les objets les plus éloignés et leurs images, vues au télescope, montrent à quoi elles ressemblaient il y a des millions d’années.

Il est clair que la vie d’une galaxie est trop longue pour être observée par une créature qui, en comparaison, a une existence éphémère. Cependant, les ondes électromagnétiques qui nous parviennent des galaxies, qu’il s’agisse d’ondes radio, infrarouges, de lumière visible, ultraviolette, etc., nous donnent des images de plus en plus anciennes en fonction du temps qu’il faut pour que ce rayonnement nous parvienne. De cette manière, les astronomes observent l’univers à certaines distances comme s’il s’agissait de « tranches de temps ». Chaque observation d’une galaxie est une photo fixe d’un moment de sa vie passée, ainsi les plus lointaines nous offrent des images de galaxies qui sont dans leur enfance ou leur jeunesse et les plus proches présentent des images plus actuelles et généralement plus évoluées.

Ainsi, en composant les images obtenues, des chercheurs comme Carlos Gómez Guijarro ont réussi à extraire des informations sur la façon dont les galaxies évoluent tout au long de leur vie. Les plus lointaines présentent de grands nuages ​​de gaz dans lesquels naissent rapidement de multiples étoiles. Lorsque la matière contenue dans le nuage est consommée, le taux de création d’étoiles diminue, cependant, ces petites et jeunes galaxies accumulent la matière de leur environnement et grandissent. Mais les galaxies ne sont pas des objets statiques, au contraire, ce sont des objets qui se déplacent à travers l’Univers et, de temps en temps, deux galaxies entrent en collision, leur matière est comprimée lors de la collision et une énorme explosion d’étoiles se produit. C’est ainsi que peu à peu les galaxies grandissent, elles deviennent grandes et adultes, elles collectent la majeure partie de la matière qui les entoure et après de nombreuses collisions qui nettoient l’espace qui les entoure de la matière, elles acquièrent une taille énorme, mais… stérile . Les galaxies les plus anciennes sont d’énormes masses sphériques qui rassemblent des milliards d’étoiles anciennes, mais elles sont incapables de donner naissance à de nouvelles générations stellaires, ce sont des galaxies mortes.

L’histoire précédente est un aperçu de ce que Carlos Gómez Guijarro, chercheur au Commissariat à l’énergie atomique de Paris Saclay, raconte aujourd’hui dans le podcast Talking with Scientists. Nous vous invitons à écouter l’interview.

Référence:
Gómez-Guijarro et al., Galaxies compactes formant des étoiles alors que les anciennes explosions d’étoiles deviennent au reposThe Astrophysical Journal, 886:88 (14pp), 1er décembre 2019