Voyage sur les flots de galaxies by Hélène Courtois

Auteur:Hélène Courtois [Courtois, Hélène]
La langue: fra
Format: epub
ISBN: 9782100758418
Éditeur: Dunod
Publié: 2016-06-15T00:00:00+00:00

Si l’on n’est pas trop rigoureux quant à l’analogie, on peut matérialiser une galaxie spirale à la maison en prenant un petit moulin à vent en plastique. Lorsque le moulin tourne, si on le regarde « par la tranche », on va voir certaines pales, par exemple celles de droite, qui s’éloignent de nous pendant que les pales opposées, à gauche, se rapprochent. De même, si on a la chance d’observer une galaxie spirale par la tranche plutôt que de face, la raie d’émission de l’hydrogène sera élargie par effet Doppler, car les nuages de gaz d’hydrogène situés d’un côté de la galaxie seront en train de s’éloigner de nous (déplacement vers de plus grandes longueurs d’onde) tandis que de l’autre côté de la galaxie, les nuages de gaz tendront à se rapprocher (déplacement vers de plus petites longueurs d’onde). L’élargissement en longueurs d’onde donne à la raie une forme de M facilement identifiable et mesurable.

Cet élargissement de la raie d’émission dépend donc directement de la vitesse de rotation de la galaxie. Or de la même manière que les planètes tournent autour du Soleil du fait de son attraction gravitationnelle, les étoiles et le gaz tournent autour du centre de la galaxie spirale d’autant plus vite que la galaxie est massive. Donc, connaissant la vitesse de rotation de la galaxie, on peut estimer sa masse dont on déduit sa luminosité absolue totale, qui avoisine 1037 watt s. En comparant cette dernière à la brillance apparente mesurée avec des télescopes optiques, on trouve alors la distance de la galaxie. La méthode Tully-Fisher est illustrée sur la figure 3.4. En 1977, les deux astronomes nord-américains ont établi leur relation avec une dizaine de galaxies spirales seulement, l’estimation des distances étant entachée d’une incertitude de 30 % environ ! Depuis, nous l’avons éprouvée avec des échantillons beaucoup plus importants, de plusieurs milliers de galaxies, et sa précision ne cesse de s’améliorer : dans le meilleur des cas, on mesure aujourd’hui les distances des galaxies spirales avec une incertitude de 8 %.

On comprend facilement que l’obtention de la meilleure précision possible obnubile les cosmographes. Lors de mon année hawaïenne, je voulais perfectionner la méthode Tully-Fisher en me concentrant sur la collecte et l’analyse des données. J’ai mis au point plusieurs améliorations. Par exemple, nous savions que la détermination des brillances apparentes des galaxies spirales serait plus précise en prenant en compte les morphologies de chacune des galaxies. Dans ce but, nous avons adapté une technique, appelée photométrie de surface. Celle-ci consiste à cumuler les flux lumineux produits par des « surfaces » de la galaxie de plus en plus grandes, en commençant par le bulbe central et en apportant beaucoup de soin aux régions péri phériques. Cette méthode est beaucoup plus raffinée que la mesure unique et grossière telle qu’elle se faisait auparavant, appelée photométrie d’ouverture. Cette nouvelle technique nécessite un seeing excellent ; nous avons exploité le potentiel du site du Mauna Kea.

Figure 3.4 : Pour mesurer la distance d’une galaxie spirale avec

Télécharger

Déni de responsabilité:
Ce site ne stocke aucun fichier sur son serveur. Nous ne faisons qu'indexer et lier au contenu fourni par d'autres sites. Veuillez contacter les fournisseurs de contenu pour supprimer le contenu des droits d'auteur, le cas échéant, et nous envoyer un courrier électronique. Nous supprimerons immédiatement les liens ou contenus pertinents.