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Place des amas globulaires dans la voie lactée

Lastronome

Par Lastronome
dans Astronomie & Astrophysique

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Lastronome

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Bonjour,

 

On dit en général que les amas globulaires sont vieux parce qu'il sont situés dans le halo de la Voie Lactée. En effet, ils ont gardé la place qu'ils avaient avant que la galaxie ne prenne la forme d'un disque.

Mais savez-vous pourquoi ils sont restés à leur place au moment où la galaxie prenait la forme d'un disque ?

 

Merci de vos idées sur la question.

yaplusdenuit

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Bonjour,

 

On dit en général que les amas globulaires sont vieux parce qu'il sont situés dans le halo de la Voie Lactée. En effet, ils ont gardé la place qu'ils avaient avant que la galaxie ne prenne la forme d'un disque.

Mais savez-vous pourquoi ils sont restés à leur place au moment où la galaxie prenait la forme d'un disque ?

 

Merci de vos idées sur la question.

 

Bonjour :)

 

Je ne pense pas qu'ils aient gardé la place qu'ils avaient avant la formation de la galaxie.

Il est impossible qu'un objet reste immobile au voisinnage d'un centre gravitationnel comme une galaxie.

 

Il décrit forcément une orbite elliptique autour du centre de la galaxie (aux perturbations prés dues aux voisinnage d'étoiles), ce qui doit logiquement l'amener à traverser périodiquement le plan de la galaxie pour passer de l'autre coté.

 

C'est pareil que pour un satellite autour de la terre: si on voulait l'arréter, il tomberait droit sur la terre; s'il a un peu de vitese résiduelle, il aura une chance de l'éviter en décrivant une orbite trés excentrée (allongée), un peu comme les cométes.

 

J'espére que cette réponse te conviendra.

'Bruno

'Bruno

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Je trouve que c'est une bonne question. Effectivement, la Galaxie s'est aplatie, c'est-à-dire que tout le gaz et les étoiles ont eu des orbites de plus en plus proches d'un plan commun, sauf les amas globulaires qui ont conservé leurs orbites d'origine. J'imagine que c'est la même raison que pour les comètes, qui continuent à orbiter dans une sphère et non un plan.

 

Je sais que l'aplatissement de la Galaxie, comme celui du Système Solaire, est lié aux collisions, rencontres gravitationnelles, etc. A. Brahic, dans Enfants du Soleil, explique ce processus. Voyons ça... Ah, c'est dans le chapitre V. L'aplatissement de la Galaxie (ou du Système Solaire) vient de ce que les astres qui s'y meuvent perdent de l'énergie dans ces rencontres. Cette perte d'énergie ramène leur orbite vers un plan qui correspond au plan moyen des orbites, ce qui aplatit peu à peu la Galaxie. Mais il n'explique pas pourquoi les amas globulaires, eux, ont échappé à cet aplanissement (d'ailleurs je crois qu'il n'y ont pas vraiment échappé, mais qu'ils ont été moins "aplani"). Je pense que c'est lié au fait que le gaz est situé pile poil sur le disque alors que les étoiles peuvent se retrouver à latitude plus haute : apparemment, plus un objet a une faible masse, plus il finit rapidement sur le plan. Peut-être que les collisions affectent peu les objets massifs alors qu'elles affectent beaucoup plus les objets de faible masse ? Ce serait assez compréhensible. Mais c'est juste une idée. Est-ce que quelqu'un peut clarifier ?

Lastronome

Lastronome

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Merci pour votre contribution.

 

Ce que tu dis Bruno m'amène à une idée.

Je ne suis pas sûr que ce soit à cause de la différence de masse entre celle des gaz et celle des amas globulaires qu'on ait une différence de comportement lors de l'aplanissement de la galaxie. Par contre, l'effet de la perte d'énergie que tu évoques me semble assez naturelle. Etant donné le faible nombre d'amas globulaires (quelques centaines), il est possible qu'il y ait eu assez peu de collisions et donc assez peu de perte d'énergie des amas. Par contre, les nuages de gaz étant beaucoup plus grand en taille ont pu davantage de rencontrer et perdre de l'énergie et donc se rapprocher du plan actuel du disque. Ensuite les étoiles se sont créées au sein de ces nuages, ce qui explique pourquoi elles se retrouvent elles aussi dans le plan du disque.

ChiCyg

ChiCyg

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Je pense que la forme en disque d'une galaxie ne peut s'expliquer que par la présence de gaz (comme autour d'une étoile en formation). Pourquoi ? parce que les rencontres d'étoiles se font dans l'immense majorité des cas de manière élastique (sans dissipation d'énergie).

 

Au contraire les masses de gaz dissipent de l'énergie quand elles entrent en collision et tendent à s'organiser en disque parce que, à ce moment-là, il n'y a plus de collision.

 

C'est aussi pour cela que les galaxies elliptiques sont ... elliptiques. Elles ont très peu de gaz et peuvent donc garder une forme en 3D et non en disque aplati.

 

Il est possible que les amas globulaires soient les restes d'anciennes petites galaxies capturées par notre "grosse" galaxie et qui ont perdu leur gaz dans la rencontre.

'Bruno

'Bruno

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Lastronome, ChiCyg : ah, maintenant c'est plus clair pour moi !

 

- Dans un premier temps (la Galaxie est sphérique) se forment les toutes premières générations d'étoiles. Les rencontres se font sans dissipation d'énergie, donc ces premièers étoiles garderont leur orbite "sphérique". C'est le cas aussi des premiers amas globulaires.

- Par la suite, le gaz de la Galaxie s'aplanit de plus en plus car, lui, perd de l'énergie. Les étoiles suivantes, formées au sein de ce gaz, auront donc des orbites de plus en plus proches du plan actuel.

- Au bout d'un certain temps, le gaz est confiné à un plan. Les étoiles ne se forment que sur ce plan.

 

Ça explique bien que les étoiles du halo sont les plus vieilles étoiles (comme Arcturus).

ChiCyg

ChiCyg

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Il ne faut pas oublier que les étoiles se forment à partir de gaz et non l'inverse ;) .

 

C'est pour cela que les étoiles les plus jeunes se trouvent dans le disque "mince" de la galaxie et qu'en vieillissant et au hasard des rencontres, elles peuvent se faire valser dans le disque "épais" voire dans le halo.

 

Il me semble que la formation des galaxies n'est pas encore très bien comprise.

. soit le gaz s'effondre en petits ensembles dans lequel naissent les premières étoiles et donc les premières (petites) galaxies qui fusionnent ensuite en grandes spirales et en elliptiques

 

. soit le gaz s'effondre en grands ensembles, dans lesquels naissent les premières étoiles, qui forment tout de suite des grosses galaxies.

 

Si j'ai bien compris ni l'un ni l'autre de ces scenarii ne "marche" bien.

'Bruno

'Bruno

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Merci ChiCyg pour les précisions ! Je trouve que cette branche de l'astrophysique est vraiment passionnante, et si j'étais le directeur du CNRS, c'est vers ce genre de direction que j'orienterais la recherche, plutôt que sur des thèmes bien plus hypothétiques comme les supercordes, la cosmologie ou les trous noirs. Dommage que ça ne passionne pas autant le grand public, du coup on trouve moins de vulgarisation.

'Bruno

'Bruno

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La cosmologie non plus. Mais il y a beaucoup de choses hypothétiques dans ces théories. Avec les trous noirs, il y a les trous blancs, les trous de ver, etc. qui n'ont jamais été observés ailleurs que dans les équations.

ChiCyg

ChiCyg

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Je suis d'accord avec toi, 'Bruno.

 

Je n'ai pas trouvé en ligne, l'article de l'Astronomie signalé par jackbauer, mais une ancienne version de son auteur Yaël Nazé :

http://olympus.umh.ac.be/articles/34/AmasGlobulaire2.pdf

Je n'ai pas eu encore le temps de le lire, mais je pense qu'il répond à pas mal de nos questions.

EDIT : il y a aussi la partie 1 du même auteur :

http://olympus.umh.ac.be/articles/33/AmasGlobulaire1.pdf

schnucki

schnucki

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Merci ChiCyg pour les précisions ! Je trouve que cette branche de l'astrophysique est vraiment passionnante' date=' et si j'étais le directeur du CNRS, c'est vers ce genre de direction que j'orienterais la recherche, plutôt que sur des thèmes bien plus hypothétiques comme les supercordes, la cosmologie ou les trous noirs. Dommage que ça ne passionne pas autant le grand public, du coup on trouve moins de vulgarisation.[/quote']

 

Je ne suis pas sur que tu ais entièrement raison, je pense que si on veut avancer significativement, il faut travailler dans l´infiniment petit puisque c´est de la d´ou on vient, il faudrait commencer à la base, l´expérience menée au CERN va certainement nous apprendre des choses sur les collisions de particules, et on cherche toujours à détecter le plus possible d´ondes cosmologiques, gravitationnelles et de neutrinos, et je pense que si on perce le mystère de ce coté la, on fera certainement un bon en avant qui nous permettras de mieux comprendre les mécanismes

'Bruno

'Bruno

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Je suis sûr que le directeur du CNRS est plus compétent que moi. Mais je me demande si on ne néglige pas un peu les secteurs moins "médiatiques" et si on ne saute pas une étape en étudiant des choses encore hypothétiques. N'est-on pas trop ambitieux (il faut l'être, mais pas trop), trop présomptueux ? J'ai déjà lu des gens critiquer le sacrifice des petits observatoires au bénéfice des plus gros, c'est-à-dire le sacrifice d'une astronomie "courante", qui progresse pas à pas, au bénéfice d'une astronomie spectaculaire. J'ai lu un livre d'un spécialiste de la théorie des cordes (Smolin) qui montre comment cette théorie qui, après trente ans, n'a toujours pas tenu ses promesses, a envahi les programmes de recherche.

ChiCyg

ChiCyg

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si on veut avancer significativement, il faut travailler dans l´infiniment petit puisque c´est de la d´ou on vient
Je ne sais pas si on vient de l'infiniment petit ou de l'infiniment grand ... ou de nulle part ;)

 

En revanche, il me parait évident que, par exemple, la détection du boson de Higgs au LHC ne changera pas grand chose sur notre connaissance de l'univers. Ca donnera une origine possible à la matière noire, peut-être. Mais sa non détection ne prouvera pas non plus l'inexistence d'une matière noire ...

 

C'est clair dans cette discussion sur les amas globulaires : les connaissances viennent surtout de l'observation, et finalement très peu de la modélisation. Déjà on ne se poserait pas de question sur les amas globulaires si on ne les avait pas observés :) et ce n'est pas la physique des particules qui risquait d'en prévoir l'existence !

 

C'est leur répartition parmi et à l'intérieur des galaxies, la répartition de leurs caractéristiques : métallicité, âge, densité, ... qui permet de tester, et éventuellement de rejeter des hypothèses sur l'histoire de leur formation et de leur évolution. Et pour cela la mécanique quantique des champs n'est pas de première utilité :be:

schnucki

schnucki

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Je ne sais pas si on vient de l'infiniment petit ou de l'infiniment grand ... ou de nulle part ;)

 

En revanche, il me parait évident que, par exemple, la détection du boson de Higgs au LHC ne changera pas grand chose sur notre connaissance de l'univers. Ca donnera une origine possible à la matière noire, peut-être. Mais sa non détection ne prouvera pas non plus l'inexistence d'une matière noire ...

 

C'est clair dans cette discussion sur les amas globulaires : les connaissances viennent surtout de l'observation, et finalement très peu de la modélisation. Déjà on ne se poserait pas de question sur les amas globulaires si on ne les avait pas observés :) et ce n'est pas la physique des particules qui risquait d'en prévoir l'existence !

 

C'est leur répartition parmi et à l'intérieur des galaxies, la répartition de leurs caractéristiques : métallicité, âge, densité, ... qui permet de tester, et éventuellement de rejeter des hypothèses sur l'histoire de leur formation et de leur évolution. Et pour cela la mécanique quantique des champs n'est pas de première utilité :be:

 

Je suis bien d´accord mais tu sais aussi que dáns bien des cas, observer sans aller voir dedans ne sert à rien:be:.

Pour résumer si j´ai bien compris: les ondes cosmologiques viennent de toute part et ont une telle énérgie qu´on ne peut pas l´expliquer, ni l´explosion d´une hypernova, ni même le bigbang ne peut produire de telles énérgies.

Les neutrinos traversent toute la matière sans même s´en rendre compte et sans perdre de vitesse, ni d´énergie cinétique.

Les ondes gravitationnelles donc on soupconne l´éxistence, mais que l´on a pas encore détéctés.

Reprenez si je me trompe, mais si on avancait sur ces points la, je suis sur qu´on pourrait mieux éclaircir certains phénomènes encore non élucidés.

ChiCyg

ChiCyg

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schnucki, qu'entends-tu par "onde cosmologique" ?

 

C'est vrai que si on détectait des ondes gravitationnelles d'où qu'elles proviennent, ça ferait avancer le schmilblick. Pour ce qui concerne les neutrinos qui auraient été émis au moment du big bang, si j'ai bien compris, ce n'est pas demain la veille qu'on en détectera, encore moins aller voir sur place ce qui se passe dans un amas globulaire :be: .

 

Je pense que l'astronomie progresse essentiellement par des découvertes beaucoup moins spectaculaires, plus besogneuses, par des rapprochements, des recoupements d'observations assez banales, des relations auxquelles on ne s'attendait pas.

 

Tout ce qu'on sait sur les amas globulaires provient de données finalement assez basiques : cataloguage et dénombrement des amas, magnitudes à différentes couleurs, positions, dénombrement des étoiles de l'amas, spectroscopie, périodes des variables.

 

L'astronomie est une science de la nature. Il faut d'abord observer, classer, compter, mesurer et, à partir de ce travail, essayer de comprendre quelque chose.

schnucki

schnucki

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schnucki, qu'entends-tu par "onde cosmologique" ?

 

C'est vrai que si on détectait des ondes gravitationnelles d'où qu'elles proviennent, ça ferait avancer le schmilblick. Pour ce qui concerne les neutrinos qui auraient été émis au moment du big bang, si j'ai bien compris, ce n'est pas demain la veille qu'on en détectera, encore moins aller voir sur place ce qui se passe dans un amas globulaire :be: .

 

Je pense que l'astronomie progresse essentiellement par des découvertes beaucoup moins spectaculaires, plus besogneuses, par des rapprochements, des recoupements d'observations assez banales, des relations auxquelles on ne s'attendait pas.

 

Tout ce qu'on sait sur les amas globulaires provient de données finalement assez basiques : cataloguage et dénombrement des amas, magnitudes à différentes couleurs, positions, dénombrement des étoiles de l'amas, spectroscopie, périodes des variables.

 

L'astronomie est une science de la nature. Il faut d'abord observer, classer, compter, mesurer et, à partir de ce travail, essayer de comprendre quelque chose.

 

Bon écoute, je viens de finir de lire le livre de jean pierre luminet et élisa brune ou il est fait état de ces fameuses ondes ou particules cosmologiques à haute énergie, quand aux neutrinos, on en a détecté grace au téléscopes piscine enfouis à 300 mètres de profondeur,ils traversent le soleil et viennent se fondrent sur la terre, ce dont je me rappelle c´est cette phrase que j´ai lue ou? les neutrinos on en avait capturé seulement 10 en 40 ans et depuis dix ans on en a capturé une quarantaine.

Snark

Snark

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Je viens de relire, oui il ne sagit pas d´ondes mais de rayons cosmiques, est bien ca les sursauts gamma, par contre ils ont écrit que seulement une vingtaine de ces rayons sont mues par cette haute énérgie.

 

On peut les appeler des ondes car ces sursauts gamma sont de même nature que les ondes radio et que la lumière mais à très haute énergie.

 

Mais on n'aime plus tellement dire une onde pour un photon...:b:

schnucki

schnucki

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On peut les appeler des ondes car ces sursauts gamma sont de même nature que les ondes radio et que la lumière mais à très haute énergie.

 

Mais on n'aime plus tellement dire une onde pour un photon...:b:

 

Oui pourtant car la lumière spectrale non visible, que l´on appelle radio, micro-ondes, infra-rouge, ultra-violet, X et gamma, est bien reconnue comme onde.

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