Description de l'image : Notre Amas de galaxies.
Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l’univers liées par la gravitation. Ils se rassemblent en superamas, et notre propre galaxie, la Voie lactée, fait partie du Groupe Local, qui contient une quarantaine de galaxies. De plus, la Voie lactée appartient à un superamas de galaxies encore plus vaste : le superamas de Laniakea. Ce dernier s’étend sur près de 500 millions d’années-lumière et contient plus de 100 000 galaxies1.
L’amas de la Vierge est un grand amas de galaxies situé à une distance de 15 à 22 Mpc (∼48,9 à 71,8 millions d’années-lumière). Il fut découvert par Charles Messier en 1781, qui cartographia un grand nombre de ses galaxies les plus importantes, notamment la galaxie géante M87. Cet amas est au centre du superamas de la Vierge, dont fait partie le Groupe local et a fortiori la Voie lactée. Il est situé dans la constellation de la Vierge et son diamètre angulaire est d’environ 8 degrés. Il comporte approximativement entre 1 300 et 2 000 galaxies, dont beaucoup sont visibles avec un petit télescope. La distance précise nous séparant de l’amas est mal connue ; les meilleures estimations actuelles, basées sur les céphéides en utilisant le télescope spatial Hubble, donnent une distance moyenne d’environ 20 mégaparsecs (65 millions d’années-lumière). L’amas est un agrégat irrégulier d’au moins trois sous-amas centrés sur les galaxies M87, M86 et M49. Le plus important est celui centré sur M87, avec une masse approximative de 10^14 masses solaires, ce qui est environ un ordre de grandeur plus élevé que les deux autres.
L’amas de la Chevelure de Bérénice, également connu sous le nom d’amas de Coma (Abell 1656), est un vaste amas de galaxies qui contient plus de 1000 galaxies identifiées. Situé à environ 99 millions d’années-lumière de la Terre, il fait partie du superamas de la Chevelure de Bérénice. Les dix galaxies spirales les plus brillantes de cet amas ont une magnitude apparente comprise entre 12 et 14 et sont observables avec un télescope d’amateur de diamètre supérieur à 200 mm. La région centrale de l’amas est dominée par deux galaxies elliptiques géantes : NGC 4874 et NGC 4889.
L’amas de Fornax est un groupe de galaxies relativement proche, situé à environ 65 millions d’années-lumière de la Terre. Il se trouve principalement dans la constellation de Fornax (la Fournaise). Avec plus de 600 galaxies membres, l’amas de Fornax est le deuxième amas de galaxies le plus « riche » (le plus peuplé) dans un rayon de 100 millions d’années-lumière de notre galaxie (après l’amas de la Vierge, beaucoup plus grand). Deux galaxies elliptiques dominent le centre de cet amas : NGC 1399 et NGC 1404. Ces galaxies contiennent des étoiles beaucoup plus anciennes que les galaxies spirales pittoresques et sont maintenues ensemble par la force de gravité. Une autre galaxie, NGC 1427A, se trouve dans le coin inférieur gauche de l’image. Cette galaxie irrégulière se dirige vers le cœur de l’amas à grande vitesse et finira par subir des interactions gravitationnelles avec d’autres galaxies, entraînant sa désintégration. L’amas de Fornax est un objet fascinant pour l’étude de la dynamique galactique et de la matière noire.
Le superamas de Shapley, également appelé concentration de Shapley (SCl 124), est un superamas de galaxies situé dans la constellation du Centaure. Il se trouve à une distance d’environ 650 millions d’années-lumière (décalage vers le rouge, z = 0,046). Découvert par Harlow Shapley en 1936, il est constitué d’environ 76 000 galaxies, dont la luminosité dépasse la 18e magnitude apparente. Ce superamas est remarquable pour sa grande dimension linéaire, sa population importante et sa forme allongée distinctive. Aujourd’hui, il est considéré comme le cœur ou le noyau du superamas de Shapley. En 1989, Somak Raychaudhury de l’Université de Cambridge a redécouvert ce superamas dans son ensemble en utilisant les plaques du UK Schmidt Telescope et le système de mesure automatisé des plaques (APM). Le superamas de Shapley est également lié au Grand attracteur, une concentration de masse située dans la même direction que le superamas, vers le Centaure.
L’amas de l’Hydre (Abell 1060) est un amas de galaxies situé dans la constellation de l’Hydre. Il compte 157 galaxies brillantes1. L’amas s’étend sur une largeur de 10 millions d’années-lumière et contient une grande partie de matière noire. Parmi ses membres, NGC 3311 est la galaxie la plus brillante, avec une magnitude voisine de 12. NGC 3309 et NGC 3311 sont des galaxies elliptiques, tandis que NGC 3312 est une galaxie spirale avec un diamètre de 150 000 années-lumière.
Le Quintette de Stephan est un regroupement visuel de galaxies situé dans la constellation de Pégase. Il fut découvert par l’astronome français Édouard Stephan en 1877. Plusieurs galaxies de ce groupe montrent des signes de violentes interactions gravitationnelles avec des formes distordues et de longs filaments d’étoiles et de gaz s’étendant très loin du corps des galaxies. Le Quintette est un prototype d’une classe d’objets connus sous le nom de groupes compacts de galaxies et a été étudié de manière intensive pendant des décennies1.
L’amas de Persée (ou Abell 426) est un amas de galaxies situé dans la constellation de Persée. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 4 995 ± 60 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 73,7 ± 5,3 Mpc (∼240 millions d’années-lumière)1. Il fait partie du Superamas de Persée-Poissons. L’amas compte environ 190 galaxies, parmi les quelque 1 000 galaxies du Superamas de Persée-Poissons. C’est l’amas de galaxies le plus brillant dans le domaine des rayons X2. Le rayonnement X provient de l’émission thermique du gaz (plasma) de l’amas, qui se concentre au centre de celui-ci. La radiogalaxie NGC 1275 (Persée A, également connue sous le nom de 3C84) est la plus brillante de l’amas. Elle est du type cD-galaxie et compte parmi les galaxies les plus massives de l’univers. NGC 1265 (3C 83.1B) est une autre radiogalaxie intéressante de l’amas, présentant des jets relativistes d’émission radio se recourbant sur des centaines de kiloparsecs. L’amas de Persée est relativement proche, ce qui permet des observations détaillées de son émission de rayons X grâce au télescope spatial Chandra.
Le Sextet de Seyfert est un groupe de galaxies situé dans la constellation du Serpent, à environ 200 millions d’années-lumière (60 Mpc) de la Voie lactée. Bien qu’il semble constitué de six galaxies, il n’en contient en fait que cinq qui sont en interaction :
Le Sextet de Seyfert est l’un des groupes de galaxies les plus compacts connus, tenant en moins de 100 000 années-lumière (30 kpc), soit la largeur de la Voie lactée. Chacune des galaxies en interaction a une largeur qui n’excède pas 35 000 années-lumière (10,75 kpc).
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.
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.
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.
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.
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.
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