Mise à jour 15 Janvier 2014 -a (vidéo)
 
 
CONFÉRENCE MENSUELLE DE LA SAF
 «ÉVOLUTION DE L’UNIVERS ET DE SES COMPOSANTES»
Par Catherine CESARSKY , Astrophysicienne ,
Haut Commissaire à l’Énergie Atomique
Astronome LESIA Observatoire de Paris-Meudon
Au FIAP, 30 rue Cabanis, 75014 Paris (métro Glacière).
Le Mercredi 8 Janvier 2014 à 20H30
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
Le conférencier a eu la gentillesse de nous donner sa présentation, elle est disponible sur ma liaison ftp et s'appelle :
SAF-Cesarsky-Universe.pdf, elle est dans le dossier CONF-MENSUELLES-SAF/ saison 2013-2014. .
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
 
Cette conférence a été filmée en vidéo (grâce à UNICNAM et IDF TV) et est accessible sur Internet
On la trouve à cette adresse   http://www.youtube.com/playlist?list=PLM_NLeMfZ9TrAhKayiZJhDKzmBM_f7LaW 
 
 
Encore une salle archi-comble !
 
 
Le CR sera succinct étant donné que C Cesarsky met à votre disposition sa présentation.
 
 
 
Ce soir nous accueillons Catherine CESARSKY Astrophysicienne.
 
Elle a un parcours plus qu’intéressant : licence de physique de l’Université de Buenos Aires et doctorat d’astronomie de Harvard!
Elle travaille d’abord au fameux Caltech, puis vient en France, elle prend la tête du SAP (service d’astrophysique de l’IRFU) à Saclay
 
 
Directrice générale de l’ESO, participe ainsi à la construction du VLT
 
Présidente de l’UAI, membre de l’Académie des Sciences, au moment où l’on déclasse Pluton, Légion d’honneur
 
Haut commissaire à l’énergie atomique
 
 
Bref, une grande scientifique qui nous parle ce soir de l’évolution de l’Univers
 
 
 
 
 
LES SUPERNOVAE.
 
 
 
Il a fallu près de deux millénaires pour passer de l’immuabilité des cieux de Platon à sa remise en question par Tycho Brahe., due à la découverte d’une « nouvelle étoile » (nova stella) en 1572.
 
En fait de nouvelle étoile, on sait que c’était plutôt la disparition d’une étoile, une super nova, dont on voit toujours les restes dans le ciel.
 
Cette SN 1572 était une SN de type Ia, elle est ici vue par Chandra, l’observatoire spatial en X.
 
Ce sont des SN thermonucléaire, où une étoile massive très petite tourne autour d’une géante et avale sa matière.
Au delà d’une certaine masse, cette étoile naine (une naine blanche) explose en émettant un rayonnement très intense.
 
 
 
 
 
Il existe une deuxième catégorie de SN, les SN de type II, qui correspondent à l’effondrement du cœur d’une étoile massive.
Elle devient une étoile de taille minuscule mais extrêmement massive : une étoile à neutrons.
 
C’est le cas de la première SN de l’ère des télescopes : celle de 1987, dont on voit la courbe de lumière.
 
 
 
 
 
 
L’ASTRONOMIE IR.
 
 
Herschel est le plus grand observatoire spatial en IR avec son miroir de 3,5m. C’est une grande avancée européenne.
 
Herschel révèle des structures filamentaires dans le milieu interstellaire froid.
 
À l’intérieur des nuages moléculaires se forment des filaments dont Herschel a révélé l’existence et l’universalité: tous ces filaments ont une épaisseur de près d’un tiers d’année de lumière. À l’intérieur de ces filaments, la densité de matière est suffisamment forte pour que la gravité l’emporte sur la turbulence et que des étoiles se créent.
Des filaments de matière invisible reliraient les galaxies entre elles un peu comme des arbres liés par leurs racines.
 
 
 
 
Des cœurs pré stellaires (pre stellar cores en anglais) se forment le long des filaments les plus denses.
 
 
LA MORPHOLOGIE DES GALAXIES.
 
Se reporter au classement des galaxies.
 
 
Type de galaxie
Fraction masse stellaire
Fraction taux de formation
Elliptique et S0
0,502
0,143
Sa
0,199
0,160
Sb
0,179
0,288
Sc
0,096
0,271
Sd
0,019
0,112
Irrégulière et collision
0,005
0,026
 
 
Que peut on en déduire ?
 
Si les galaxies elliptiques et lenticulaires sont celles qui possèdent la plus grande proportion en masse d’étoiles, ce ne sont pas elles qui possèdent le plus fort taux de formation d’étoiles (SFR : Star Formation Rate), mais plutôt les galaxies spirales.
 
Ce taux de formation d’étoiles n’a pas été constant au cours du temps.
Il était très fort il y a près de 10 milliards d’années.
 
 
 
LES RENCONTRES DE GALAXIES.
 
La plus célèbre : les Antennes, voir une animation de la collision qui a donné naissance à cette galaxie.
 
 
Une très belle simulation de la collision future d’Andromède avec la Voie lactée
http://www.youtube.com/watch?v=Cd9cBlvfjow&feature=related
 
 
Un public toujours très attentif !
 
 
LES AGN (NOYAUX ACTIFS DE GALAXIES) ET QUASARS.
 
Ces vingt dernières années, les astronomes ont découvert que la plupart des galaxies abritent un vaste trou noir en leur centre. Certains de ces trous noirs croissent en aspirant la matière qui les environne, créant par là-même les objets les plus énergétiques de l'Univers : les noyaux actifs de galaxies (AGN).
Les régions centrales de ces objets très lumineux sont entourées d'anneaux de poussière cosmique arrachée de l'espace environnant, semblables aux petits tourbillons que l'eau forme autour de la bonde d'un évier.
 
 
En 1963 on découvre les premiers quasars (quasi stellar radio source ou QSO).
On s’est aperçu qu’ils étaient très éloignés (à cause du décalage vers le rouge important) .
C’est un objet tellement brillant que malgré sa distance, il est aussi lumineux que les galaxies proches.
Un quasar est une galaxie très énergétique avec un noyau actif (en anglais AGN Active Galaxy Nucleus)
On sait maintenant que c’est la région autour du TN central d’une galaxie massive.
Les quasars sont très petits (un milliardième de galaxie) et très puissants (1000 galaxies), ils varient aussi en intensité très rapidement.
 
 
Tous ces objets exotiques sont particulièrement bien visibles en Gamma (observatoire spatial Fermi).
 
Les quasars et la formation de galaxies elliptiques sont liés comme on le voit sur cette diapo.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LES TROUS NOIRS AU CENTRE DES GALAXIES.
 
On sait maintenant que la plupart des galaxies possèdent en leur centre un énorme trou noir ; par exemple notre Galaxie possède un TN de quelques millions de masses solaires, mais il y a pire, certaines ont un TN super massif que quelques milliards de masses solaires.
 
On a aussi découvert qu’il existe une relation entre la masse du TN central la masse de la galaxie, car ils sont nés en même temps.
 
Il semblerait que la masse du TN central serait de l’ordre de 1/1000 de la masse des étoiles du bulbe.
 
Notre propre galaxie, possède aussi bien sûr un TN central super massif, on le voit sur ce film que l’on doit à nos amis Allemands du MPE (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), et rappelons que ce N’EST PAS UNE SIMULATION, c’est un film qui montre les étoiles du centre galactique tournant sur une période de 15 ans autour de quelque chose, qui n’est autre que notre TN massif.
 
De plus un nuage de gaz se dirige vers ce TN, grande découverte de l’ESO.
 
Voici ce qu’en disait l’ESO :
 
 
Cet objet est beaucoup plus froid que les étoiles environnantes (seulement 280 degrés Celsius), et principalement constitué d'hydrogène et d'hélium. Il s'agit d'un nuage poussiéreux de gaz ionisé, dont la masse avoisine les trois masses terrestres.
Le nuage brille sous l'effet d'une forte radiation ultraviolette issue des étoiles chaudes environnantes qui peuplent le centre de la Voie Lactée. La densité actuelle du nuage est beaucoup plus élevée que celle du gaz chaud environnant le trou noir. Mais, à mesure que le nuage se rapproche de l'ogre affamé, la pression externe augmente et va compresser ce nuage.
 
 
 
 
On peut voir l’étude de son évolution dans cet article.
 
 
 
UNE NOUVELLE THÉORIE POUR LA FORMATION DES GALAXIES : LES COURANTS FROIDS.
 
Les nouveaux résultats du CEA sur la formation des galaxies semblent indiquer que les galaxies se forment au sein de courants de gaz froid, plutôt que dans des collisions de galaxies plus anciennes.
 
Je cite un article du CEA : voir aussi image.
 
Dans cette nouvelle théorie, la plupart des galaxies croissent par accumulation continue de gaz venant de courants froids, plutôt que par des collisions entre galaxies satellites. En moyenne, on compte trois filaments froids par galaxie, qui s'inscrivent dans la structure à grande échelle de l'univers, le fameux "Cosmic Web". Comme on peut le voir sur l’image zoomée autour d'une de ces galaxies , ces courants froids pénètrent à travers le halo de matière noire et de gaz chaud jusqu'au centre, là ou se trouve le disque galactique.  Ainsi enrichi en gaz frais, ce dernier se fragmente en grumeaux massifs au sein desquels se forment les étoiles.  
Grâce à leurs calculs, les astrophysiciens de l'équipe franco-israélienne ont pu vérifier que cette nouvelle théorie s'accorde parfaitement avec les observations. Les chercheurs ont baptisé ce nouveau type de galaxies "les Galaxies à Courant Froids". Ils ont montré que la plupart des galaxies se sont formées au sein de ces courants froids, les collisions entre galaxies ne jouant qu'un rôle mineur dans l'histoire de la formation des étoiles dans l'univers et de la formation des galaxies spirales. Ces résultats se démarquent du scénario standard, en proposant un changement de paradigme cosmologique et une nouvelle explication pour la formation de la Voie Lactée.
 
 
LES GALAXIES INFRA ROUGE.
 
 
On s'est aperçu qu'une grande partie de ce rayonnement IR diffus devrait provenir des sources IR intenses appelées ULIRG : Ultra Luminous Infra Red Galaxies, galaxies extra lumineuses en IR; mais quelle leur origine?
 
On pense que cette extrême luminosité est produite par la formation en grand nombre d'étoiles suite à des collisions de galaxies ou par les AGN (Galaxies à Noyaux Actifs).
 
Les galaxies IR dominaient dans le passé.
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN.
 
 
La formation des galaxies : CR de la conférence SAF de David Elbaz du 13 nov 2013
 
Le satellite Herschel par L Vigroux IAP.
 
La morphologie des galaxies.
 
La formation des galaxies CR de la con.SAF de F Combes du 11 Janvier 2012
 
Les collisions entre galaxies par PA Duc, CEA  RCE 2004 le 13 Nov 2004 Cité des Sciences
 
NASA's Fermi, Swift See 'Shockingly Bright' Burst
 
L'univers de Fermi/Glast : CR conf. d'I Grenier (comm. de cosmol. de la SAF) du 16 Mai 2009
 
Galactic Black Hole disrupts Gas Cloud
 
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin   Président de la commission de cosmologie de la SAF
www.planetastronomy.com
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