Qu’est-ce qu’une galaxie ?

Les galaxies… Tout le monde en rêve, tout le monde en parle. Mais savez-vous vraiment ce qu’est une galaxie ?

Une galaxie, tout comme notre galaxie la Voie lactée, est une immense structure cosmique qui rassemble en général des centaines de milliards d’étoiles et leurs planètes éventuelles, des gaz et des poussières interstellaires. Sa cohésion est assurée par la gravitation. Sous l’effet de cette même force, les galaxies peuvent se rassembler en amas ou en superamas. Au total, la communauté scientifique a recensé des centaines de milliards de galaxies.

Quatre catégories de formes de galaxies

Les galaxies peuvent avoir des tailles variées, d’environ 2 000 années-lumière de diamètre à plus de 500 000 années-lumière. Pour comparaison, la Voie lactée avec ses 100 à 400 milliards d’étoiles s’étend sur environ 100 000 années-lumière.

Chaque galaxie de l’Univers appartient à l’une des quatre grandes catégories de formes : spirale, elliptique, particulière ou irrégulière.

Les galaxies spirales

Les galaxies spirales sont faciles à identifier. Elles ont une forme emblématique de disque au centre duquel se trouve un bulbe ou noyau central. Celui-ci est constitué d’étoiles généralement plus anciennes, et de lui partent plusieurs bras spiraux.

Une majorité des galaxies spirales sont dites « barrées ». En effet, elles possèdent une bande d’étoiles linéaire en leur centre à partir de laquelle émergent les bras spiraux. Ainsi, la Voie lactée est une galaxie spirale barrée.

Les galaxies elliptiques

Les galaxies peuvent aussi être de type elliptique. Avec leurs étoiles souvent vieilles qui tournent autour d’un centre de gravité de manière aléatoire, elles ont une apparence ellipsoïdale ou sphéroïdale quel que soit l’angle de vue. Elles peuvent atteindre des tailles énormes et pour les astrophysiciens, certaines seraient le résultat de la fusion de plusieurs galaxies.

Les galaxies particulières

Les galaxies particulières ont des propriétés inhabituelles liées à des interactions gravitationnelles avec d’autres galaxies. Par exemple, les galaxies annulaires ont une forme d’anneau autour d’un centre galactique. Les galaxies lenticulaires ont quant à elles des propriétés à la frontière entre le type elliptique et le type spirale.

Les galaxies irrégulières

Enfin, toutes les galaxies qui ne sont pas spirales, elliptiques ou particulières sont dites irrégulières. Ce sont souvent des galaxies naines avec des tailles pouvant descendre jusqu’à 1 % de celle de la Voie lactée. Elles sont constituées de 10 millions à un milliard d’étoiles, principalement jeunes, en leur sein. La majorité des galaxies naines orbitent autour d’une galaxie plus grande. Ainsi, la Voie lactée possède au moins une douzaine de galaxies satellites naines, dont les deux Nuages de Magellan.

Activité dans les galaxies

C’est au sein des galaxies que se forment les étoiles, à partir du gaz froid issu de nuages moléculaires géants. Or, dans certaines galaxies, le taux de formation d’étoiles est astronomique. Ce sont des galaxies dites « à sursauts de formation d’étoiles » ou starburst. En général, elles fonctionnent à plein régime une dizaine de millions d’années seulement, car sinon elles épuiseraient leurs réserves de gaz très rapidement. À ce jour, les galaxies « à sursauts de formation d’étoiles » contribueraient pour environ 15 % du taux de formation d’étoiles total de l’Univers. Les starburst sont souvent associées à des galaxies en interaction ou en fusion.

Il existe également des galaxies dites « actives », dont une partie significative de l’énergie totale est émise par des sources autres que les étoiles, la poussière ou le milieu interstellaire… Ces galaxies abritent un noyau actif compact en leur centre. Il s’agit d’une région dont la luminosité est beaucoup plus intense que la normale et qui correspondrait à l’accrétion d’un trou noir supermassif.

Les galaxies actives qui émettent un rayonnement très énergétique sous forme de rayons X sont appelées quasars ou galaxies de Seyfert. Celles qui émettent des ondes radio sont des radiogalaxies, et celles qui ont la particularité de pointer leurs jets vers la Terre sont appelées blazars.

Galaxies remarquables

Plusieurs galaxies ont le privilège d’avoir un nom d’usage en plus de leur numéro d’identification officiel, en raison d’une ou plusieurs spécificités qui les rendent uniques. On citera par exemple les Nuages de Magellan mentionnés plus haut, la galaxie d’Andromède – grande galaxie la plus proche de la Voie lactée située à 2,5 millions d’années-lumière -, les galaxies des Antennes, la galaxie du Tourbillon ou encore la galaxie du Sombrero.

Finalement, les galaxies sont le berceau des étoiles, mais il faut souligner que toutes les étoiles ne font pas partie des galaxies. Il existe en effet dans l’Univers des « étoiles en fuite » qui ne sont plus liées gravitationnellement à leur galaxie initiale. Leur expulsion peut être due soit à des interactions entre galaxies, soit à une rencontre rapprochée avec astre très massif comme par exemple un trou noir supermassif.