Sens de rotation d'une galaxie

[invitea12848ae]

Bonjour,
Il y a quelques années, alors que je visitais un observatoire amateur (prêt de la Londe les Maures), un astronome nous avait fait une petite présentation de notre univers.
Lorsqu'il nous a parlé des galaxies, ils nous a montré une photo d'une galaxie spirale, et nous a demandé le sens dont on pensait qu'elle tournait. Bien sur, tout le monde a indiqué le sens qui semblait le plus logique, c'est à dire similaire à une fourchette tournant dans une assiette remplie de spagetties : le centre entrainant le reste, et formant donc une spirale.
Là dessus, il nous a dit que nous nous trompions, et que c'était donc l'inverse qui se produisait : la galaxie spirale tournait comme entrainée par ses bras.

Depuis, j'ai eu des discussions là-dessus avec des amis, qui n'ont jamais voulu croire cela. Je me suis même fait traité de menteur ! J'ai fait quelques recherches sur le sujet, sur internet, mais je n'ai trouvé aucune source parlant avec précision du sens de rotation d'une galaxie...
Pouvez-vous m'éclairer à ce sujet ? Me suis-je complêtement ridiculisé le jour où pour draguer j'ai affirmé que tout ne tournait pas du tout comme on pourrait le penser, et cela en donnant une confiance absolue en cet astronome ?
Merci de vos réponses
-----

[inviteb865367f]

En faisant une petite recherche j'ai trouvé ce lien : http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap040221.html. Il s'agit de la galaxie NGC 4622 qui tourne en sens inverse de ce qu'on pourrait penser au vu de la forme de la spirale. En fait l'article explique que c'est un cas particulier du à une précédente collision avec une autre petite galaxie.

There are further indications that a past collision with a smaller companion galaxy has contributed to NGC 4622's bizarre rotational arrangement of spiral arms, essentially unique among known large spiral galaxies.

[invitea12848ae]

Ce ne serai donc qu'un cas particulier ? Car l'astronome qui nous avait dit ça l'avait fait bien avant 2002 (cela devait être en 1996 si je me souviens) donc apparement cette particularité sur cette galaxie n'était pas encore découverte...

Je me demande pourquoi il nous avait affirmé cela...

[Gilgamesh]

Salut Guiwald

bon déjà on ne t'as pas raconté d'anerie, ouf tu vas pouvoir revenir la tête haute.

Bon, pour l'explication je précise que je me place dans la théorie des ondes de densité (y en a une autre sur l'auto propagation de la formation stellaire).

Un bras galactique correspond à un endroit où la densité de matière est un peu plus forte que dans le reste du disque. Une étoile ou un nuage de gaz, au cours de son périple circumgalactique, accélère à vue d'un bras (il tombe dans le trou) jusqu'au mitan de la zone de surdensité puis décelère (il escalade le bord du trou pour en sortir) jusqu'à retrouver sa vitesse initiale. Si tu fais le bilan des entrée/sortie de matière tu vois que la partie arrière voit sa densité augmenter tandis qu'elle baisse a l'avant. La surdensité se propage donc vers arrière, en sens inverse de la circulation générale. Un peu comme dans un bouchon sur la route : les voiture arrivant à fond de train sur un bouchon l'allonge vers l'arrière tandis que celles qui redémarrent le font reculer vers l'avant (sauf que là, les étoiles ne s'arrêtent pas comme les voitures. En fait il suffit que tu ai un différentiel symétrique de vitesse pour avoir une zone de surdensité).

Ceci dit attention : ce n'est pas la surdensité en tant que telle qui est responsable de l'écart de brillance entre les bras et le reste du disque. Les nuages de gaz en tombant dans le puit gravitationnel sont comprimé ce qui déclenche en leur sein un surcroit de natalité stellaire. Parmi les étoiles formées, une minorité très massive (10 à 50 masse solaires) de classes O et B. La luminosité d'une étoile est en M^3 et sa durée de vie en 1/M^2 : elles brillent très fort mais très brievement. Elles illuminent ainsi le bras (région brillante HII formé de nuages de gaz illuminés, exemple : la nébuleuse d'Orion) mais uniquement le bras car elle ne survivent pas à la traversée.

a+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea12848ae]

Ouff, merci pour cette réponse, et explication intéressante, Gilgamesh
J'avais effectivement dans mes recherche vu cette histoire de théorie des ondes de densité, mais sans m'y pencher plus que cela.

Bon, je n'ai pas tout compris, malheureusement (il me manque pas mal de notions que tu utilises en fait ).
Ce que je ne saisi pas bien, c'est cette phrase :

La surdensité se propage donc vers arrière, en sens inverse de la circulation générale.

Qu'est-ce que cela signifie exactement ?
Les étoiles se vont dans le sens qu'on imagine en voyant la galaxie (image des spaghetties qui s'enroulent), mais la "densité" augemente à l'opposée ? J'ai un peu de mal à m'imaginer le déroulement

Autre chose : Ce que j'ai lu à propos de la galaxie NGC 4622, et qui indique que celle-ci, qui tourne donc à l'envers de ce que notre raison voudrait nous faire croire, constitue une exception. Pourquoi une exception, alors que d'après ton explication, cela serai le plutôt normal ?

Voilà pour mes question

Encore merci de m'avoir sauvé la face !

[invitea12848ae]

Petit ajout, pour petite question : la théorie des ondes de densité est-elle similaire à ce qu'il se passe dans un fil métalique, parcouru par un courant : ce ne sont pas les électrons qui se déplacent à la vitesse de la lumière, mais juste leur célérité (les électrons se déplaçant seulement à quelques metres par secondes, si je me souviens de mes cours du lycée ). D'après ce que tu m'as dit pour les galaxies, c'est a peu prèt la même image que je me faisait des électrons, qui propagent une onde très rapidement (un peu comme une Hola dans un stade), mais qui eux ne vont pas forcément vite.

En fait, je ne sais pas comment on peut voir ça pour le cas de la galaxie


(HAAaa, ma tête va exploser !)

[DonPanic]

Salut

J'ai fait quelques recherches sur le sujet, sur internet, mais je n'ai trouvé aucune source parlant avec précision du sens de rotation d'une galaxie...

Parler, cest bien, montrer, c'est mieux
Les galaxies tournent bien dans le sens qu'on imagine, ce sont les ondes de densité qui sont en sens inverse.

[DonPanic]

Petit ajout, pour petite question : la théorie des ondes de densité est-elle similaire à ce qu'il se passe dans un fil métalique, parcouru par un courant : ce ne sont pas les électrons qui se déplacent à la vitesse de la lumière, mais juste leur célérité (les électrons se déplaçant seulement à quelques metres par secondes, si je me souviens de mes cours du lycée ). D'après ce que tu m'as dit pour les galaxies, c'est a peu prèt la même image que je me faisait des électrons, qui propagent une onde très rapidement (un peu comme une Hola dans un stade), mais qui eux ne vont pas forcément vite.

Je ne crois pas que la comparaison soit pertinente. L'"onde" de densité serait une conséquense de l'onde gravitationnelle générée par la rotation de la galaxie

[DonPanic]

http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/...cretion-f3.gif

[Gilgamesh]

Bon, je n'ai pas tout compris, malheureusement (il me manque pas mal de notions que tu utilises en fait ).
Ce que je ne saisi pas bien, c'est cette phrase :
Qu'est-ce que cela signifie exactement ?
Les étoiles se vont dans le sens qu'on imagine en voyant la galaxie (image des spaghetties qui s'enroulent), mais la "densité" augemente à l'opposée ? J'ai un peu de mal à m'imaginer le déroulement

Oui les bras sont "à la traîne" et leur orientation te donne bien le sens intuitif du mouvement général mais si tu visualises leurs positions successive de million d'années en million d'années tu t'apperçois qu'ils remontent lentement le courant au lieu d'avancer avec. C'est dans ce sens que je dis que l'onde de densité se propage 'vers l'arrière'. Comme un embouteillage.

Autre chose : Ce que j'ai lu à propos de la galaxie NGC 4622, et qui indique que celle-ci, qui tourne donc à l'envers de ce que notre raison voudrait nous faire croire, constitue une exception. Pourquoi une exception, alors que d'après ton explication, cela serai le plutôt normal ?

http://www.cidehom.com/astronomie.php?_a_id=88
La curiosité que présente NGC 4622 c'est que les bras externes sont orienté dans le 'mauvais' sens dans la mesure où ils semblent "précéder" le mouvement (leading arms) tandis que le bras interne est lui enroulé dans le 'bon' sens, à la traine (trailing arm).


a+

[DonPanic]

Salut

Oui les bras sont "à la traîne" et leur orientation te donne bien le sens intuitif du mouvement général mais si tu visualises leurs positions successive de million d'années en million d'années tu t'apperçois qu'ils remontent lentement le courant au lieu d'avancer avec. C'est dans ce sens que je dis que l'onde de densité se propage 'vers l'arrière'. Comme un embouteillage.

Heu, est-ce bien un mouvement "en sens" inverse, ou un mouvement dans le sens de rotation galactique, mais plus lent ?

[Gilgamesh]

Euh... argh... oups...

correctif avant que tu deviennes chèvre. Sincerement désolé j'avais compris completement de travers la question de départ et je pensais que c'était sur le différentiel de mouvement de l'onde de densité par rapport aux étoiles que l'astronome avait voulu tirer votre attention.

Mais tu parlais bien du sens de la rotation qu'on peut prédire d'après l'enroulement. Et là... Argh et là je ne suis pas d'accord avec ce qu'il a affirmé ou ce que tu as retenu de l'exposé. Les bras s'enroulent bien dans le sens "traînant" comme les spaghetti autours de la fourchette, simplement ils vont moins vite que les étoiles ce qui fait que :

- si tu prends comme référentiel une étoile et que tu bouge avec alors le bras recule.
- mais si tu garde ton référentiel extérieur le bras va bien dans le sens de la circulation générale, a une vitesse moindre que les étoiles, disons moitié moindre pour fixer les idées.

vala vala...

ou alors j'ai tout faux mais je ne crois pas et l'explication donnée pour le cas NGC 6622 va bien dans ce sens.

désolé...

a+