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Journal d'un Terrien

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galaxie
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Serge Boisse
Le 23/03/2023 à 17:03
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oui
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Notre galaxie et l'univers

L'univers est très grand, cela nous le savons. Mais grand comment ? Je vous propose ici un petit voyage depuis notre système solaire jusqu'aux confins de l'univers.

On mesure les distances interstellaires en années-lumière. Contrairement à ce que ce nom suggère, il s'agit bien d'une unité de distance et non de temps. L'année-lumière (AL) est la distance parcourue (dans le vide) par la lumière en une année. Exercice : sachant que la vitesse de la lumière est de 299 793,458 km par seconde, combien vaut une année lumière ?
Allez, je vous donne la réponse : un peu moins de dix mille milliards de kilomètres.

A quelle distance de la Terre se trouve l'étoile la plus proche ? Attention, il y a un piège ! En effet l'étoile la plus proche de la terre, c'est le Soleil, et il n'est "qu'a" 150 millions de kilomètres, soit 0,000015 AL... Une année-lumière, c'est très grand !

Bon, et l'étoile suivante ? Elle s'appelle proxima du Centaure, et elle est à 4,3 AL de nous.
Mouais.  Et les suivantes ? Et bien voici une carte des étoiles les plus proches dans un rayon de 10 AL autour de nous :

carte des étoiles les plus proches dans un rayon de 10 Al autour du soleilCette carte est trompeuse car bien sûr les étoiles ne sont pas dans le même plan. Elles sont tout autour de nous, dans toutes les directions. Pour comprendre où elles se situent véritablement, et quelles sont les distances moyennes entre deux étoiles, il faut une vue en trois dimensions.  Eh bien, la voici !

Le "disque" qui sert de référence est le plan de l'écliptique, à partir duquel on calcule les coordonnées angulaires des étoiles, qui portent le doux noms d'ascension droite (l'angle entre le soleil et le plan du disque), et de déclinaison (les angles qui sont marqués sur le disque). Si vous connaissez ces deux coordonnées, et la distance de l'étoile, vous pouvez faire une vue 3D :

Certaines de ces étoiles ont des planètes, elles aussi.  La première planète tournant autour d'une autre étoile que le soleil a été détectée en 1990. Depuis, on en a trouvé près de 5000, et ça continue !

La voie lactée

Le soleil, ainsi que les étoiles du diagramme tournent "d'un bloc" régulièrement en 250 Millions d'années autour d'un point appelé "centre de la galaxie". Notre galaxie, la Voie Lactée, est une sorte de grande "île" de 100 000 AL de diamètre, qui contient 200 milliards d' étoiles : l'arche de lumière pâle visible dans le ciel de la terre correspond au disque d'étoiles vu de l'intérieur, notre soleil en faisant partie. Notons que l'irrégularité de la lumière de l'arche de la Voie Lactée dans le ciel est due à la présence de nuages de gaz interstellaires opaques.

Car la voie lactée ne contient pas que des étoiles, mais aussi des vastes nuages de gaz que les astronomes ont appelés nébuleuses. Je ne résiste pas au plaisir de vous montrer quelques unes des merveilles que l'on peut trouver dans le ciel :

Supernova cassiopée A
Cassiopée A, les restes d'une étoile qui a explosé.

l'étoile éta de la carèneEta de la carène, la plus grande étoile connue. Elle est des millions de fois plus grosse que le soleil et est entourée d'un grand nuage de gaz (hydrogène, essentiellement).


La nébuleuse du papillon, qui porte bien son nom...

nébuleuse de l'oeil de Dieu
La nébuleuse de l'oeil de Dieu, qui porte également bien son nom !

Quelle est la forme de la galaxie ? Il s'agit d'un disque assez plat, mais renflé en son centre, comme une soucoupe volante géante.  La voici, vue de profil :

la voie lactée Le soleil ("Sun"), ne se situe pas au centre, mais aux 3/5 du rayon, presque à la périphérie.  Le centre "nucleus" se situe à 25000 AL de nous, dans la direction de la constellation du Cygne.  

On pense qu'au centre de la galaxie se tient, caché, un énorme trou noir, c'est à dire un astre tellement dense que même la lumière ne peut s'en échapper. On le détecte seulement indirectement, par les effets gravitationnels qu'il produit sur les étoiles qui l'environnent.

Voici une image (de synthèse bien sûr car il est impossible de la voir en vrai, puisque nous sommes dedans !) de la Voie Lactée, vue "du dessus" :
la galaxie de la voie lactee vue du dessus
On voir que notre galaxie possède de nombreux bras en spirale (combien exactement ? C'est difficile à dire en l'état actuel de nos connaissances, car les nuages de gaz au centre nous empêchent de voir ce qui se situe de l'autre côté)

Souvenons-nous que la voie lactée est immense : 100 000 AL de diamètre, et qu'elle contient entre autres deux cent milliards d'étoiles... Dont combien abritent la vie ? Intéressante question.

Les étoiles proches du centre tournent autour de celui-ci plus vite que celles qui sont à la périphérie. Le soleil fait un tour complet en 100 millions d'années environ.

Et autour de la voie lactée ?

Il y a un peu plus de cent  ans, les astronomes pensaient encore que seule la voie lactée existait, et que tout ce qu'on pouvait voir au télescope en faisait partie. Nous savons maintenant que la Voie lactée n'est qu'une galaxie parmi des milliards d'autres ! L'univers est incroyablement vaste ! Il semble que beaucoup de ces galaxies ressemblent à la nôtre, avec des bras spiralés. Mais d'autres ont des formes beaucoup plus "exotiques".

Autour de la voie lactée, l'espace est relativement vide avec seulement une trentaine de galaxies qui forment ce que l'on appelle le "groupe local" :
le groupe local de galaxies
Deux des galaxies du groupe local sont plus grandes que les autres : la nôtre (la voie lactée), et la galaxie d'Andromède, qui est pratiquement sa soeur jumelle (en réalité elle est un peu plus grande que la voie lactée), et qui se trouve à deux millions d'années-lumière.

Les autres petites galaxies tournent lentement autour de l'une de ces deux soeurs.

Voici un schéma en 3D de ce groupe local :
Et

Et une photo de la Galaxie d'Andromède:
la galaxie d'Andromède
C'est beau, hein ?

Et encore plus loin ?

Notre petit amas de galaxies, le groupe local, est situé en périphérie d'un vaste essaim de 2000 galaxies: le superamas de la Vierge, dont voici une image...

Voici à quoi ressemble ce super amas en 3D : chaque point est une galaxie !
Le super amas de la vierge
Le super amas de la Vierge. La voie lactée est au centre.

Toujours plus loin : le grand mur

Le super Amas de la Vierge (dont nous faisons partie) n'est pas le seul. Il semble que l'univers soit composé de millions de ces super amas de galaxies. En voici un autre, qui porte de doux nom de Abel 1689 :

Voila donc en avant-première une carte des super amas qui nous entourent. L'échelle est ici gigantesque : 1cm = 100 millions d'années lumières !

On remarque que ces super-amas s'organisent en sortes de "filaments" de galaxies, séparés par d'immenses zones vides.  L'origine de cette organisation est obscure, mais des théories "exotiques" existent pour l'expliquer...

Il semble que les super amas proches soient tous attirés par une structure immense que l'on a surnommé le "grand attracteur". Récemment, on a compris que ce grand attracteur était un très gros super amas connu sous le nom de super amas du Centaure, qui était bien plus grand que ce que l'on pensait.

Ces superamas s'agglomèrent dans une structure appelée "Grand Mur Local" longue de 200 millions d'années-lumière, haute de 50 et large de 40. Ce Grand Mur Local est en fait une partie d'un FILAMENT. Ces filaments sont des structures localement verticales qui s'étirent dans l'espace.
Voici une représentation:

Si on faisait un zoom, on verrait que ces filaments cosmologiques semblent entourer de vastes zones de vide (hors quelques galaxies perdues, dites "galaxies de champs"). Il s'agit de "bulles" d'une taille caractéristique d'approximativement 200 millions d'années-lumière. Voici un focus sur cet enchevêtrement filamentaire (simulation numérique d'un univers à faible proportion de matière noire froide, mais cela ne change pas beaucoup l'apparence): noter que chaque tâche rouge, croisement de filaments, représente des conglomérats de superamas...

Il s'agit ici de la structuration terminale, semble-t-il, de notre univers... Un article récent mettant en jeu un sondage à grande échelle de l'univers a conclu à la non-répétition des très grandes structures (superamas) au dessus d'une échelle 400 millions d'années-lumière : il n'existerait donc pas d' "hyperamas"...

Nous arrivons maintenant à l'univers observable dans son ensemble: sa forme est aujourd'hui inconnue. La relativité ggénérale n'a pas de pouvoir prédictif sur la topologie globale de l'espace-temps. La topologie, (c'est à dire la forme) générale de l'univers est sans doute plus complexe qu'une simple "hypersphère".  Des travaux récents suggèrent la possibilité que l'univers (spatialement) puisse ne pas être aussi simple qu'une sphère, un plan ou un hyperboloïde (cf publications de Jean-Pierre Luminet: le résultat le plus récent étant que la possibilité fascinante que l'univers soit spatialement un polyèdre à 12 faces) :

Ensuite, tout zoom exo-universel devient évidemment spéculatif, voire à la limite du sens. Notons la possibilité que notre univers soit inclus dans un méta-univers hiérarchique, dit "superunivers de Linde" (notre univers est un des "bullivers" ci-dessous sur le diagramme):

Voila, en principe vous deviez avoir le vertige devant toute cette immensité, et vous sentir humbles devant toute cette beauté, dont nous faisons partie pourtant...

Pour en savoir plus...

La science qui étudie la forme de l'univers, et son histoire, s'appelle la cosmologie.

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Commentaires

Commentaires (73) :

Page : [1] 

Serge Boisse
Le 24/07/2020 à 16h31
polux037 tu as fumé quoi ? Jamais vu autant de conneries en un seul post. Retourne à l'école au lieu de croire que tu sais tout.
polux037
Le 22/07/2020 à 15h38
BONJOUR à TOUS, donc moi j'ai 15 ans et je vais parler du covid: il y à des galaxie composant notre univers de la forme d'un triangle car notre univers est rond d'abord les atomes on été crée et ensuite le big bang créa l'univers soit l'alphabet d'aujourd'hui représentant des codes cachés je vais maintenant parler du covid 19 qui est appelé coronavirus seul un roi possède une courone non?? Bien évidement que les dieux peuvent en avoir une ils ont plus d'importances pour le bien de l'humanité quel rapport le rond ou bien la lettre o représente l'origine donc notre univers mais qui à créé le covid 19 C'est ma question ; aller à une compétition et vous verrez les 1ER SONT TOUJOURS cités en derniers et les derniers en premier donc des archéologues ont prouvé que Zeus est le maître des dieux<br />rnil est d'une évidence que la lettre z soit la dernière dans l'alphabet et la première dans sont prénom c'est valable pour le covid 19 AUSSI CAR DIEU à CRéé LE COVID DOU LA DERRNIèRE LETTRE DU MOT COVID QUI PROUVE BIEN QUE C'est lui LE MAîTRE DE CETTE PANDéMIE VIRalle car il faut changer pour être en bonne santée et réduire les émissions de co2 QUI DéTRUISENT NOTRE ATMOSSPHèRE!! la mort aprant à aimé c'est pas le cas des PAYS de l'union Européene qui se font toujours compétition malgrès les diff crise sanitaire comme le h1n1 VOILà !!! les extraterrestre vont débarqués chez nous en tout cas je le pense mais même si je savait quoi que se soit à se sujet l'ont voudrait me tuer pour effacer les preuves faire croire un accident;; 1+8-6 font 3 et 3 fois 1 font trois desurcroît 3 multiplier par 3 font 9 bref c'était tous les gens d'ailleurs c'était évident cette réponse car 1+9=10 =? LES DIX COMMANDEMANTS!!<br />rny à t-il une galaxie au centre de toute les galaxies dans l'univers??
Jeffdemonac
Le 02/05/2020 à 00h21
Merci pour ces documents et informations... et aussi les découvertes qu'on aurait du mal à découvrir chez nous ... lol
Cricri23
Le 22/02/2020 à 22h39
Article passionnant. Ça fait rêver.
Etintrof
Le 28/01/2019 à 17h41
J’ai adoré votre article il y a plein de mots nouveaux que je viens d’apprendre
bernard 12
Le 06/01/2019 à 17h19
Bonjour<br />rnje ne suis pas un scientifique mais un curieux, donc voici ma réflexion le système solaire a une étoile et les planètes tournent autour notre galaxie a "un trou noir" en son centre et les systèmes solaires tournent autour alors pourquoi notre univers n'aurait pas un centre et les galaxies tourneraient autour de se centre et ainsi de suite ? ça a l'air d'être le principe de fonctionnement de ce qui nous entoure alors pourquoi notre univers déroderait à la règle ? Merci pour vos réponses.
Gilles
Le 07/12/2018 à 20h45
Il semble y avoir plusieurs aspects dans cet article. D’une part notre univers pourrait avoir la forme d’un polyèdre à 12 faces et d’autre part, il pourrait exister une multitude de ce même type de polyèdre.

D’ou mes questions:

Qu’appelle t’on univers ? Notre polyèdre ou l’ensemble des polyèdres ?

Si on est capable de donner une forme à notre univers, alors il a un contour aussi grand soit-il. S’il a contour, alors il est nécessairement fini.

De même si notre univers fait d’un ensemble plus grand, comment se fait-il que son expansion ne gène pas les autres ?
Collègeferdinandelesseps
Le 20/11/2018 à 08h05
Je suis d’acore avec cet article je m’en rappelle de mon plus jeune âge j’etais Obsédé par cela j’avais plein de livres et c’est pour cela qu’aujourd’hui à 34 ans j’en lis encore
Mat
Le 26/10/2018 à 20h58
C'est amusant j'ai eu la même théorie que jaquo quand j’avais 12 ans et je l'ai toujours actuellement. Ma notion de l'infini est que l'univers est aussi par étage dimensionnelle vers le haut et la bas et pas seulement en x-y-z.
max2fer
Le 23/10/2018 à 19h06
LA MANIERE QUE LUNIVERS EST VASTE PARVIENDRONS TON A LEXPLORER UN JOUR?
jesuisphysicien_nofake
Le 18/10/2018 à 13h50
J'é adorais cette artikle
Chene
Le 14/10/2018 à 08h41
Peut être tout les etres pensants et tout les ordinateurs le la terre (ou de la galaxie) en réseau pourront’ils comprendre une immensité pareille....a quand les communications intriquées....
Chene
Le 14/10/2018 à 07h09
Il n’y a q’une Immense intelligence en réseau (neuronale) qui peut approcher la verite
Chene
Le 14/10/2018 à 07h05
Qu’elle est le potentiel et la dimension d’un être pensant compose de quelques particules élémentaires dans cette immensité .<br />rnAurait il la prétention de pouvoir comprendre.....?
vinseater
Le 18/05/2018 à 18h36
Bonjour Titi_b3,



La théorie que tu a écrite est décrite dans le livre de stephen hawking (Une brève histoire du temps), je t'invite à le lire car j'en suis qu'au début.



Je pense que les théories avanceront quand on aura une idée de ce que c’est la matière noire.
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