Où somme nous dans la Voie lactée?
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Où somme nous dans la Voie lactée? Présentée par : BOUDERBA Yasmina Chargée d’études-CRAAG [email protected] 1 Plan Les galaxies dans l’Univers Structure et composition de notre galaxie Notre position dans la Voie lactée Conclusion 2 Les galaxies dans l’Univers Des photos prises par la sonde WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, La NASA 2003) confirment que notre Univers est âgé de 13,7 milliards d'années (la marge d'erreur est de 1%). Selon la théorie du Big Bang, l'Univers serait issu de l'explosion primordiale. Il existe des milliards de galaxies dans l’Univers Création de l’univers à partir de l’explosion primordiale 3 Le champ profond de l’univers Le plus loin que l’homme a pu observer l’Univers(Hubble). Le champ profond de l’Univers(Hubble 2010) 4 D’autres galaxies au delà de la Voie lactée Galaxie d’Andromède(M31): •3 millions d’AL •La plus près de la notre •Visible à l’œil nu Galaxie Tourbillon(M51): •20 à 37 millions d’AL •Visible avec des jumelles ou petit télescope •Contient des milliards d’étoiles 5 Notre galaxie dans l’Univers Située dans l’univers qui compte des milliards d’autres galaxies (semblables ou différentes à la notre), qui sont situées à des distances aussi lointaines(milliers, millions et milliard d’Al) Parfois les galaxies sont regroupées en amas ou super amas de galaxies Notre galaxie appartient à un groupe de galaxies ’Groupe Local’(comprend deux 6 grandes galaxies: la notre et M31) La Voie lactée, notre galaxie ou bien la Galaxie Présentation La Voie lactée est notre Galaxie, dans laquelle se situe le Système solaire dont la Terre, et toutes les étoiles visibles à l’œil nu. Appelée Galaxie (de gala = lait) par les Grecs, et via Lacta par les Romains. C'est au XXe siècle que les astronomes ont pu reconnaître dans la Voie lactée une galaxie parmi d'autres. Vue d’artiste de la Voie lactée 7 Une carte Galactique • Cette carte représente l'ensemble des étoiles visibles à l'oeil nu sur Terre(≈ 9000) • le plan de la Voie Lactée passe par le milieu de la carte. 8 Carte d’identité de la Voie lactée Structure Les observations(télescope spatial Spitzer,2005) ont permis de réunir des preuves suggérant que la Voie lactée est une galaxie spirale barrée. Image en fausse couleur du proche infrarouge du centre galactique. 9 Carte d’identité de la Voie lactée Composition En 2006, la masse de la Voie lactée est estimée à 5,8×1011 M☉ Etant composée de 200 à 400 milliards d’étoiles réparties en: Halo • Un bulbe central • Un disque mince Bulbe Disque • Un halo stellaire On pense que la plupart de la masse de la Galaxie provient de la matière noire environnante, formant un halo galactique 10 Carte d’identité de la Voie lactée Age On rencontre dans la Voie lactée les deux grandes populations d’étoiles, auxquelles on adjoint une population intermédiaire: La population I: se situent dans les bras spiraux. certaines viennent tout juste d'être formées(10 à 100 millions d'années) La population intermédiaire: une population I d'âge plus avancé, se situent plus dispersées sur le disque. Elles ont au plus l'âge du disque( 9 à 10 milliards d'années) La population II: sont principalement dans le bulbe et le halo Sont concentrées dans des amas globulaires. Se sont les plus vieilles étoiles qui datent de la formation de la Voie lactée (12 à 13 milliards d’années) 11 Observation de la Voie lactée La dénomination « Voie lactée » désignait d’abord uniquement la partie observable à l’œil nu de notre galaxie qui crée la bande blanchâtre tracée dans le ciel nocturne par le disque galactique. Mais elle est maintenant fréquemment utilisée pour désigner toute notre galaxie. Le phénomène visuel de la Voie Lactée provient en majeure partie des étoiles et du gaz la composant. Si le nombre d’étoiles visibles à l’œil nu est faible (quelques milliers au plus dans de bonnes conditions d’observations), le nombre d’étoiles résolues augmente considérablement à l’aide d’un instrument d’observation(lunette astronomique ou télescope). 12 Partie observable dans la Voie lactée Partie centrale du plan galactique observée à différentes longueurs d'onde X 13 Qu’est ce qui peuple notre galaxie o Les amas globulaires Très concentrés (60 à 300 Al de diamètre pour parfois plusieurs centaines de milliers d’étoiles), sont plutôt situées dans le halo des galaxies et contiennent principalement des étoiles très vieilles. o Les amas ouverts Moins riches en étoiles, les amas ouverts sont beaucoup plus jeunes que les globulaires. Il se localisent principalement dans les bras spiraux des galaxies o Les nébuleuses diffuses De formes irrégulières et de dimensions importantes (20 à 70 Al), elles sont le siège de nombreuses naissances d’étoiles. o Les nébuleuses planétaires Généralement de formes sphériques et de petites dimensions (moins de 5 Al), elles sont à l’inverse, le résidu de la mort d’étoiles. Certaines nébuleuses sont également le résultat de l’explosion 14 d’étoiles (supernova). Echelles de distances Unités de distance dans le système solaire Unité astronomique (UA): Distance Terre-Soleil (≈150 millions de Km) Unités de distance dans la Voie lactée Année-lumière (A.l.): Distance parcourue par la lumière en 1 année (vitesse de la lumière c ~ 300 000 km/s) Quelques exemples: d (Terre-Lune) ≈ 1.3 secondes-lumière d (Terre-Soleil) ≈ 8 minutes-lumière d (Terre-Proxima du Centaure) ≈ 4,3 Al 15 L’étoile la plus proche de nous ’Proxima du Centaure’ Notre position dans la Voie lactée • Cette carte montre la Voie Lactée dans son ensemble. Notre Soleil est profondément enfoui dans le Bras d'Orion à environ 30 000 Al du centre. • Vers le centre de la Galaxie, les étoiles sont beaucoup plus proches les unes des 16 autres qu'à la périphérie où nous vivons. Place du Soleil dans la Galaxie Diamètre de notre Galaxie: 100 000 années-lumière, Épaisseur de notre Galaxie: 10 000 années-lumière Distance du soleil au centre de la Galaxie: 30 000 années-lumière Année cosmique ( tour de soleil dans les sens des Eguilles d’une montre): 250 millions Masse du Soleil 1 Masse du noyau galactique 2,7 millions unités Masse de la galaxie 2 000 milliards unités années-lumière(20 tours depuis son origine) unité (2 1030 kg) 17 Le système solaire •Le soleil Le système solaire comprend une étoile en son centre appelé Soleil qui est né quelque part dans la Galaxie, il y a environ 4.6 milliards d’années et une multitudes d’objets rocheux ou gazeux (planètes, lunes, astéroïdes, comètes et poussières). 18 Le système solaire Les autres objets du système solaire On distingue deux catégories de planètes : • Les planètes telluriques ou encore internes ( Mercure, Vénus, la Terre, Mars ) • Les planètes géantes gazeuses ou externes ( Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) • Deux systèmes d’anneaux, la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter et la ceinture de Kuiper après Neptune •Nuage d’Oort, un énorme réservoir de comètes au confins du système solaire. Schématisation du système solaire 19 Conclusion Notre Galaxie dévoile peu à peu ses mystères (noyau, barre, gaz, compagnons, matière noire..). Des observations terrestres sont réalisées dans le visible, IR et radio(lunettes, télescopes, radiotélescopes, photographie, CCD, spectrophotométrie …). Afin d’éliminer la dégradation de la qualité des informations due à l’atmosphère terrestre, des observations spatiales sont effectuées dans tout le spectre de rayonnement électromagnétique. Grace à toutes ces observations, toutes les longueurs d'onde sont explorées pour l’observation de la voie lactée. Aujourd'hui, avec l'évolution des technologies et la disponibilité des télescopes toujours plus puissants, nous sommes capables de détecter des galaxies toujours plus 20 lointaines, toujours plus anciennes. Merci pour votre attention 21
