(Microsoft PowerPoint - Astronomie

Ligne du temps jusqu’aux galaxies
Antiquité
Aujourd'hui
Big Bang
Aujourd'hui
Histoire de l'Univers
Histoire de nos connaissances sur les galaxies
15 milliards d'années
Moins de 10 000 ans
Démocrite: (400 Av. J-C):
Première personne qui
aurait suggéré que la Voie
Lactée est composée de
milliers d’étoiles comme
notre Soleil.
Galilée (1610)): Première
personne à correctement
interpréter la bande de la
Voie Lactée à l’aide
d’observations.
Kant (1755):
Théorise que la
Voie Lactée serait
un gigantesque
regroupement
d’étoiles en rotation
Messier (1771):
Catalogue des
objets flous.
Hubble (1915-1930):
Découverte de
l’existence de
plusieurs autres
galaxies
Shapley (1900): Premier à
mesurer la distance au
centre de notre galaxie.
2008:
Découverte
de la plus
vieille galaxie
connue.
Formation des premières
galaxies à 1 milliards
d’années environ
Hershel (1810):
Tentative pour
trouver la forme de
la Voie Lactée.
1960:
Découverte
des quasars
Formation de la Voie
Lactée entre 6 et 10
milliards d’années dans
le passé
Il est très difficile d’estimer l’âge de notre galaxie, car nous
n’avons pas de points de référence pour déterminer à quel
moment la forme du disque a été complétée.
Formation de la Voie Lactée
Par contre, il est possible d’estimer l’âge des étoiles grâce à
un processus de datation utilisant l’abondance relative de
certains éléments radioactifs à l’intérieur des étoiles,
abondance déterminée à l’aide de la spectroscopie. Ce
processus est similaire à la datation au C14 sur Terre.
À l’aide de cette méthode, des astronomes ont déterminé
que l’étoile la plus vieille de notre galaxie aurait 13,2
milliards d’années et aurait donc été formée très tôt après le
Big Bang. Celà semblerait donc résoudre l’énigme: “Qu’est-
ce qui est venu en premier? Les étoiles ou les galaxies?”
Grâce à la méthode de datation mentionnée ci-dessus, on a
pu estimer l’âge de notre galaxie, de façon un peu plus
précise, à 8,3±1,8 Milliards d’années. Notre galaxie aurait
donc existée pour plus de la moitié de l’âge de l’Univers.
Formation de la Voie Lactée
Il semble donc évident que les premières étoiles de notre
galaxie soient nées bien avant que notre galaxie aie la
forme de disque qu’on lui attribue aujourd’hui.
Ces étoiles très vieilles sont situées dans le halo de notre
galaxie et font généralement partie d’amas globulaires que
nous verrons plus loin. Elles sont aussi classifiées comme
faisant partie de la population II d’étoiles. (Notre Soleil fait
partie de la population I). Nous verrons ces classifications
un peu plus loin aussi.
Les étoiles se forment à la suite de l’effondrement
gravitationnel d’un nuage de gaz (surtout hydrogène et hélium)
et de poussières.
Formation des étoiles
Ces nuages se nomment
nébuleuses. Elles sont très
photogéniques, avec leurs
formes étranges et leurs
magnifiques couleurs.
Animation
Ici, on voit la nébuleuse
d’Orion (M42). C’est une
pouponnière d’étoiles!

Nébuleuses
Télescope de 1,8m à Victoria
Télescope spatial Hubble
(fausses couleurs)
Nébuleuse de l’Aigle -
M16
Dans les galaxies
spirales comme la
notre, les
nébuleuses dans
lesquelles les
étoiles naissent
ont été nommées
des pouponnières
d’étoiles.
Formation des étoiles
Cette nébuleuse ( NGC
3603) est un exemple de
pouponnière d’étoiles!
Nébuleuses
Les nébuleuses où se
forment les étoiles sont très
souvent roses ou rouges.
Cette couleur vient de
l’hydrogène.
Le bleu visible dans
certaines image provient de
la réflexion de la lumière
des étoiles sur la poussière
dans la nébuleuse.
Nébuleuse Tête de cheval
Animation
Animation 2
Nébuleuses
Voici une
meilleure
version de
la tête de
cheval et
ses
alentours.

Effondrement gravitationnel
Dans certains endroits de la nébuleuse, la gravité force
le nuage à se contracter. Il devient alors de plus en plus
dense. Ces endroits deviendront probablement de futurs
systèmes planétaires avec une ou plusieurs étoiles au
centre.
Exemple d’un coin
dense de la
nébuleuse d’Orion.
On les appelle
proplyde.
Formation de l’étoile
Au centre de ces proplydes, la gravité attire une très grande
quantité de gaz. C’est ce qui formera l’étoile.
La température du gaz
augmente avec la densité
et lorsqu’elle atteint la
valeur de 10 millions de
degrés, la fusion
nucléaire commence:
l’étoile est née!
Les anneaux que vous
voyez autour de l’étoile
en formation sont
composés de gaz et de
poussières et se forment
dans un plan causé par la
rotation originale du
nuage de gaz.
Disque protoplanétaire
Autour de l’étoile, il y a sûrement des planètes en formation à partir du
gaz et des poussières restants. Ce gaz orbite dans le plan de rotation du
nuage de gaz qui a formé l’étoile.
Mais qu’est-ce qu’une étoile au juste?
Une étoile est une grosse boule de gaz au centre de laquelle il
se produit la fusion nucléaire. Cette fusion génère
énormément d’énergie sous forme de lumière et de chaleur.
Au centre d’une étoile, la densité et la
température sont tellement élevées
que les atomes d’hydrogène se
fusionnent pour former des atomes
d’hélium. À chaque fois qu’un atome
d’hélium est produit, un peu d’énergie
est émise.
À chaque seconde, le soleil convertit
ainsi 5 millions de tonnes de matière
en énergie!
Animation

Équilibre à l’intérieur de l’étoile
À l’intérieur de l’étoile, l’énergie de
la fusion repousse le gaz vers
l’extérieur mais cette force est
compensée par la gravité de l’étoile.
Pendant toute la vie de l’étoile, cet
équilibre maintiendra sa forme. Mais
éventuellement, la fusion diminuera,
dû à la diminution de la quantité
disponible d’hydrogène, et la gravité
gagnera…
Amas d’étoiles
Lorsque les étoiles se forment (dans des nébuleuses), il est très fréquent
que plusieurs étoiles se forment relativement en même temps dans cette
région de l’espace, car la formation d’une étoile affectera le reste du gaz
dans la nébuleuse et pourra entraîner la formation d’autres étoiles dans
cette nébuleuse. Elles font alors partie d’un amas d’étoiles.
Il existe deux types d’amas d’étoiles:
Amas globulaire: amas très dense contenant entre 10 000 et un million de
vieilles étoiles. Ces amas semblent s’être formés au début de l’histoire
des galaxies; c’est pourquoi ils sont dans le halo. Ils sont composés de
vielles étoiles rouges et il n’y a plus de gaz entre les étoiles.
Amas ouvert: amas contenant quelques centaines ou milliers d’étoiles,
peu dense, formé de jeunes étoiles. Comme les étoiles dans un amas
ouvert se sont formées assez récemment, on en trouve des bleues et il
reste encore du gaz de la nébuleuse d’origine.
Amas globulaires
M22
Amas globulaires
M30

Amas globulaires
M80
Amas ouverts
Les Pléïades,
M45, ou les
Sept Sœurs
Situé à une
distance de
400 a.l., c’est
l’un des plus
beaux amas
d’étoiles
facilement
visibles à l’œil
nu.
Amas ouverts
L’amas
double de
Persée
Amas ouvert et nébuleuse
Puisque les amas
ouverts sont
jeunes, nous en
retrouvons
plusieurs encore
entourés de la
nébuleuse. C’est
le cas de la
nébuleuse de
l’Aigle (M16).