Les galaxies sont les structures isolées les plus grandes et certainement parmi les plus belles qui existent. Ces vastes îlots d’étoiles ont été lentement sculptés pendant des milliards d’années par la force de gravité. On croit que l’Univers compte environ 100 milliards de galaxies, et que la plupart d’entre elles ont un trou noir en leur centre.

Les galaxies sont les structures isolées les plus grandes et certainement parmi les plus belles qui existent. Ces vastes îlots d’étoiles ont été lentement sculptés pendant des milliards d’années par la force de gravité. On croit que l’Univers compte environ 100 milliards de galaxies, et que la plupart d’entre elles ont un trou noir en leur centre.

© Le Réseau canadien d'information sur le patrimoine, 2003

La galaxie du Tourbillon

La galaxie du Tourbillon (M51) et sa galaxie compagne NGC 5195.

Conseil national de recherches du Canada

© Institut Herzberg d'astrophysique


La plupart des astronomes croient que l’Univers a commencé il y a environ 15 milliards d’années dans une fantastique explosion appelée le Grand Boum (en anglais Big Bang).

En un instant, l’espace, le temps, la matière et l’énergie de l’Univers furent créés sous forme d’un grain minuscule qui se mit rapidement en expansion. À mesure que l’Univers devenait plus grand et plus froid, la force de gravité commença à prendre le relais.

Au moment du Grand Boum

Une fraction de seconde après le Grand Boum, le jeune Univers connut une poussée soudaine de croissance, appelée l’inflation. Pendant bien moins qu’un milliardième de seconde, l’Univers grossit plus rapidement qu’à toute autre époque de son histoire. Cette inflation ne dura qu’un instant, puis l’expansion de l’Univers ralentit à son rythme actuel.

Au bout d’une seconde

Avec l’expansion de l’Univers, les protons, les neutrons et les électrons c Pour en lire plus
La plupart des astronomes croient que l’Univers a commencé il y a environ 15 milliards d’années dans une fantastique explosion appelée le Grand Boum (en anglais Big Bang).

En un instant, l’espace, le temps, la matière et l’énergie de l’Univers furent créés sous forme d’un grain minuscule qui se mit rapidement en expansion. À mesure que l’Univers devenait plus grand et plus froid, la force de gravité commença à prendre le relais.

Au moment du Grand Boum

Une fraction de seconde après le Grand Boum, le jeune Univers connut une poussée soudaine de croissance, appelée l’inflation. Pendant bien moins qu’un milliardième de seconde, l’Univers grossit plus rapidement qu’à toute autre époque de son histoire. Cette inflation ne dura qu’un instant, puis l’expansion de l’Univers ralentit à son rythme actuel.

Au bout d’une seconde

Avec l’expansion de l’Univers, les protons, les neutrons et les électrons commencèrent à se condenser dans l’énergie ambiante, en particulier là où l’énergie était légèrement « plus dense ».

Au bout de 100 secondes

Des protons et des neutrons s’unirent pour former des noyaux d’hélium. Les noyaux d’hydrogène, qui sont de simples protons, existaient déjà. En moins de deux minutes, toutes les particules subatomiques qui existent aujourd’hui étaient déjà formées.

Au bout de 300 000 ans

Au bout de 300 000 ans, l’univers était suffisamment refroidi pour que les électrons s’unissent aux noyaux atomiques pour former des atomes. Sous l’effet de la gravité, ces atomes se rassemblèrent lentement en de vastes nuages en forme de filaments, desquels allaient émerger les galaxies.

Au bout d’un milliard d’années

Les nuages d’hydrogène et d’hélium se mirent à s’alourdir sous la force de gravité. À mesure que ces nuages devenaient plus denses, les futures galaxies - appelées protogalaxies - commencèrent à prendre forme. Ces protogalaxies devinrent de plus en plus grosses. Certaines se mirent à tourner sur elles-mêmes et à s’aplatir pour prendre la forme de disques. D’autres grossissaient en demeurant plus ou moins sphériques.

Ces débuts de galaxies finirent par atteindre une masse suffisante pour que des étoiles s’allument en leur sein et, pour la première fois, l’Univers pris l’aspect qu’on lui connaît aujourd’hui.

© Le Réseau canadien d'information sur le patrimoine, 2003

Évolution cosmique

Fluctuations de température dans la lumière la plus ancienne de l'Univers.

NASA / WMAP

© NASA / WMAP


Évolution cosmique

Condensation de la matière sous l'effet de la gravité.

NASA / WMAP

© NASA / WMAP


Évolution cosmique

Les premières étoiles se forment, seulement 200 millions d'années après le Grand Boum.

NASA / WMAP

© NASA / WMAP


Évolution cosmique

Les premières chaînes de galaxies commencent à se former, 1 milliard d'années après le Grand Boum.

NASA / WMAP

© NASA / WMAP


Évolution cosmique

L'ère moderne, près de 14 milliards d'années après le Grand Boum.

NASA / WMAP

© NASA / WMAP


Champ profond de Hubble

Cette image remarquable, appelée champ profond de Hubble, représente un « petit échantillon » du cosmos. Elle révèle environ 1 500 galaxies, vues dans une portion du ciel pas plus grosse qu'un grain de sable tenu à bout de bras ! Un grand nombre de ces galaxies ont été parmi les premières à émerger après le Grand Boum.

STScI / NASA

© STScI / NASA


Tout comme les flocons de neige, toutes les galaxies sont différentes. Cependant, toutes les galaxies ont certaines caractéristiques en commun, qui permettent de les classer en catégories. Il y a plusieurs manières de les classer, mais la plupart des gens utilisent toujours le système mis au point par Edwin Hubble en 1925. Hubble a classé les galaxies selon deux formes distinctes : elliptiques et spirales.

Tout comme les flocons de neige, toutes les galaxies sont différentes. Cependant, toutes les galaxies ont certaines caractéristiques en commun, qui permettent de les classer en catégories. Il y a plusieurs manières de les classer, mais la plupart des gens utilisent toujours le système mis au point par Edwin Hubble en 1925. Hubble a classé les galaxies selon deux formes distinctes : elliptiques et spirales.

© Le Réseau canadien d'information sur le patrimoine, 2003

La galaxie spirale

La galaxie spirale NGC 268.

Télescope Canada-France-Hawaii

© Télescope Canada-France-Hawaii


Les galaxies se présentent sous de nombreuses formes et tailles. Elles sont toutes différentes mais elles ont tendance à adopter certaines formes générales.

Les galaxies spirales

Les galaxies spirales sont aplaties, avec des bras brillants et sombres tournant autour d’un noyau central. Certaines ont une barre qui traverse leur centre ou un renflement au milieu. La forme spirale vient d’une onde de formation d’étoiles qui se déplace le long du disque - comme une vague de spectateurs dans les gradins d’un stade. Notre Voie lactée est une galaxie spirale.

Les galaxies elliptiques

Les galaxies elliptiques sont de gros ballons d’étoiles vieilles et froides. La plupart se sont formées par la collision de galaxies spirales qui ont alors perdu leurs bras générateurs d’étoiles. Les galaxies elliptiques ont une forme ellipsoïdale (comme un ballon de football nord-américain) ou sphérique (comme un ballon de plage).

Les galaxies irrégulières

Certaines galaxies ne s Pour en lire plus
Les galaxies se présentent sous de nombreuses formes et tailles. Elles sont toutes différentes mais elles ont tendance à adopter certaines formes générales.

Les galaxies spirales

Les galaxies spirales sont aplaties, avec des bras brillants et sombres tournant autour d’un noyau central. Certaines ont une barre qui traverse leur centre ou un renflement au milieu. La forme spirale vient d’une onde de formation d’étoiles qui se déplace le long du disque - comme une vague de spectateurs dans les gradins d’un stade. Notre Voie lactée est une galaxie spirale.

Les galaxies elliptiques

Les galaxies elliptiques sont de gros ballons d’étoiles vieilles et froides. La plupart se sont formées par la collision de galaxies spirales qui ont alors perdu leurs bras générateurs d’étoiles. Les galaxies elliptiques ont une forme ellipsoïdale (comme un ballon de football nord-américain) ou sphérique (comme un ballon de plage).

Les galaxies irrégulières

Certaines galaxies ne sont ni elliptiques ni spirales et sont qualifiées d’irrégulières. Ce sont de petites galaxies qui ont des formes très variées. Elles sont souvent distordues par la violence de la formation d’étoiles ou étirées en des formes étranges sous l’effet de l’attraction gravitationnelle exercée par les galaxies voisines.

© Le Réseau canadien d'information sur le patrimoine, 2003

Le « diapason » de Hubble

Le « diapason » de Hubble constitue un schéma de classification des galaxies selon leur forme. Par contre, les galaxies n'évoluent pas d'une forme vers la suivante de ce schéma. Leur forme dépend des conditions qui prévalaient lorsqu'elles se sont formées.

STScI

© STScI


Lorsque des galaxies entrent en collision, elles passent l’une à travers l’autre comme un fantôme traverserait un mur. Leurs étoiles sont si distantes les unes des autres qu’elles se touchent rarement. Par contre, la force de gravité déforme les galaxies et en disperse les étoiles dans l’espace.
Lorsque des galaxies entrent en collision, elles passent l’une à travers l’autre comme un fantôme traverserait un mur. Leurs étoiles sont si distantes les unes des autres qu’elles se touchent rarement. Par contre, la force de gravité déforme les galaxies et en disperse les étoiles dans l’espace.

© Le Réseau canadien d'information sur le patrimoine, 2003

Une galaxie à anneau polaire

Une galaxie à anneau polaire se forme temporairement lorsque deux galaxies entrent en collision.

Space Telescope Science Institute

© Domaine public, gouvernement des États-Unis


Objectifs d'apprentissage

L’apprenant va :

  • expliquer ce qu’est une galaxie;
  • conceptualiser le « big bang », et décrire les événements du point de vie atomique qui ont entraîné la formation des galaxies;
  • décrire à l’aide d’images et de mots les caractéristiques des galaxies.

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