Amas galactiques

Structure des galaxies du Groupe local

La Voie Lactée et la Grande Nébuleuse d'Andromède ont des galaxies satellites. Ces deux spirales géantes appartiennent à un groupement encore plus grand de 20 galaxies dont M31, M33, Maffei I et Maffei II, le Grand et le Petit Nuage de Magellan, appelé le Groupe local. Toutes ces galaxies se déplacent autour d'un centre commun situé entre notre Galaxie et la galaxie d'Andromède. Tous les observateurs connaissent la plus grosse et la plus brillante de toutes: M31, dans la constellation d'Andromède. Les amas de galaxies les plus connus sont Virgo, Pegasus I, Pisces, Cancer, Perseus, Coma, Ursa Major III, Hercules, Pegasus, Amas A, Centaurus, Ursa Major I, Léo, Gemini, Corona Borealis, Amas B, Bootes, Ursa Major II, Hydra II. Distante de 2,5 millions d'années-lumière, M31 est la galaxie la plus proche mais surtout c’est la seule qui soit visible à l'œil nu, par nuit sombre. On peut considérer le Groupe Local, ou d'autres groupes lui ressemblant comme des amas renfermant un nombre relativement restreint d'objets. Les amas de galaxies peuvent être bien plus importants. Si l'on descend jusqu'à la magnitude 21, il existerait ainsi 75 millions de galaxies.

Le groupe local fait partie d'un énorme complexe de 10 000 galaxies assemblées dans des amas s'étendant sur quelques 200 millions d'années lumières, appelé Superamas local ou Superamas de la Vierge. Le Superamas de la Vierge et les Superamas de l'Hydre et du centaure tombent eux-mêmes vers une autre grande agglomération d'amas de galaxies que l'on appelle le Grand Attracteur. De notre socle terrestre, nous participons à un fantastique ballet cosmique : la Terre nous propulse à 30 km/s autour du Soleil qui fend l'espace à 230 km/s autour de la Voie lactée. Celle-ci tombe à son tour vers la galaxie d'Andromède à 90 km/s, chacune de ses galaxies se précipitent à 45 km/s vers le centre du Groupe local, notre amas de galaxies. Le Groupe local se déplace à 600 km/s attiré par l'amas de galaxies de la Vierge et du superamas de l'Hydre et du Centaure, qui tombe à son tour vers le grand Attracteur.

nota: galaxie vient du grec "galactos" qui veut dire "lait", d'où le nom de notre Galaxie : la voie lactée.

Image : quelques galaxies de notre groupe local de galaxies. auteur Richard Powell.

Amas de galaxies Virgo

L'amas de la Vierge (Virgo) est un amas massif de galaxies qui domine le superamas de la Vierge. C’est le plus proche amas de galaxies de notre Galaxie, la Voie Lactée.
Il y a environ 2000 galaxies dans cet amas (mais 90% d'entre elles sont des galaxies naines).
Cet amas a un diamètre d'à peu près 15 millions d'années lumière, à peine plus que notre Groupe Local, mais il contient cinquante fois plus de galaxies.

Image : L'amas de galaxies Virgo, dominé par M86 (en haut), M84 (à droite), NGC 4388 en bas et NGC 4387 au milieu. source : Hawaiian Starlight, CFHT

Amas de galaxies Coma

Avec l'amas galactique du Lion (Abell 1367), l'amas de Coma est l'un des deux amas majeurs qui constituent le superamas de Coma. L'amas Coma est un amas de galaxies, sphérique, très dense en son centre, qui contient plus de 1000 galaxies identifiées et qui se situe à 300 millions d'années-lumière avec l'amas Virgo dans la constellation de la Vierge.

N. B. : Une galaxie héberge des milliards d’étoiles.

Image : L'amas de galaxies Coma.
Le superamas de Coma (La Chevelure de Bérénice) est un des superamas les plus connus.

Amas de galaxies Fornax

L'amas de galaxies Fornax se trouve à quelque 65 millions d'années-lumière de la Terre. Les galaxies du cœur de l'amas Fornax semblent se déplacer en direction d'un point commun, attiré par la gravité dominante de structures invisibles de matière sombre de cette région. Il y a dans la direction où se situe le Système du Fourneau, une galaxie naine distante de 600 000 années-lumière qui appartient au Groupe Local, c'est-à-dire au petit amas de galaxies dans lequel se trouve aussi la Voie Lactée, notre galaxie.

Image : L'amas de galaxies Fornax de l'observatoire Chandra révèle les émissions à haute énergie de plusieurs galaxies géantes proches du centre de l'amas Fornax et un immense nuage diffus de gaz chaud émettant des rayons-X.

Amas de galaxies Shapley

Sur la photo ci-contre, les objets bleus sont des galaxies et les objets jaunes sont des étoiles au premier plan. Au centre de l'amas, on trouve une gigantesque galaxie elliptique (ESO444-46) d'un diamètre de plus de 340  000 années lumière.

N. B. : la Galaxie, c’est le nom donnée à notre galaxie, a un diamètre de 100 000 années-lumière.

Image : L'amas de galaxies de Shapley A3558

Amas de galaxies Abell 2744

Le télescope spatial Hubble nous émerveille encore avec cet amas de galaxies Abell 2744, c'est le plus massif et le plus profond jamais photographié de tous les amas de galaxies. Ce cliché nous montre quelques-unes des galaxies les plus jeunes jamais détectées dans le cosmos profond. L'immense gravité de l'amas Abell 2744 déforme tant l'espace que l'image que nous voyons est déformée par cette courbure, comme à travers une lentille nous apercevons les galaxies agrandies qui se situent bien plus loin derrière Abell 2744. Les galaxies les plus éloignées ont environ 12 milliards d'années, elles sont nées peu de temps après le big bang. Dans cette exposition Hubble révèle près de 3000 de galaxies de fond intercalées avec des images de centaines de galaxies de premier plan appartenant à l'amas. Les galaxies lointaines apparaissent non seulement brillantes, mais aussi tachées, étirées et dupliquées à travers le champ gravitationnel d'Abell 2744. Le phénomène de lentille gravitationnelle amplifie les galaxies d'arrière-plan jusqu'à 10 à 20 fois, elles sont plus lumineuses et plus grandes que ce qu'elles sont réellement. D'ailleurs la plupart de ces galaxies seraient invisibles sans le phénomène de lentille gravitationnelle.

La longue exposition de Hubble sera combinée avec des images de Spitzer et Chandra de l'Observatoire de rayons X de la NASA pour fournir un nouvel éclairage sur l'origine et l'évolution des galaxies et de leurs trous noirs compagnons. 

Image : Cette longue exposition de l'amas de galaxies Abell 2744 est réalisée par le télescope spatial Hubble. L'amas de galaxies massif (au premier plan ) est le plus profond jamais réalisé. Les galaxies les plus éloignées ont environ 12 milliards d'années, elles sont nées peu de temps après le big bang.