Masse galaxie et lumière

[invitef277a0bf]

Bonsoir,

Je cherche a comprendre comment l'on peut évalué la masse d'une galaxie à partir de sa lumière.
Qu'elle est la marge d'erreur ?

Merci
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[inviteb890a5ee]

Bonjour,

On a constaté une nette corrélation entre le rapport M/L des galaxies et leur type morphologique. Le rapport Masse / Luminosité bleue est à peu près constant pour un type de galaxie donnée. Il décroit régulièrement depuis les lenticulaires jusqu'aux irrégulières (très brillantes vu leur masse)

Le contenu des galaxies les plus proches a été analysé : Proportion des différents types d’étoiles, nébuleuses brillantes ou région HII, gaz froid loin des étoiles chaudes ou régions HI … Cette étude montre que le type morphologique des galaxies a une signification physique liée à la proportion d’étoiles jeunes et de gaz. La masse de gaz représente de 0% à 30% de la masse d’une galaxie.

Les galaxies elliptiques ne contiennent ni étoiles jeunes, ni poussières et très peu de gaz. Les galaxies Sa ont peu d’étoiles jeunes et de gaz et cette proportion augmente régulièrement quand on parcourt la séquence vers les irrégulières. Les Galaxies irrégulières sont très riches en étoiles jeunes et en région HII et ont une part importante de leur masse sous forme de gaz, essentiellement de l’hydrogène neutre.

Les corrections de masse liées aux mesures cinématiques (rotation des galaxies, mouvement des galaxies binaires ou amas de galaxies ..) demandant l’introduction d’une proportion importante de matière noire est un sujet à part entière …. pour de très grandes incertitudes, je pense.

Concernant notre Galaxie :

La luminosité totale de la Galaxie (Bolométrique, prenant en compte tout le spectre electromagnétique) = 3,5 10¹⁰ Lsoleil (1/3 en IR)

M/L de notre Galaxie = 3 Msoleil / Lsoleil. La masse stellaire moyenne est de 0,6 Msoleil.

En prenant en compte les études cinématiques basées sur la rotation on estime la masse de la Galaxie à 1,5 10¹² Msoleil, le halo apportant une importante contribution sous forme de matière noire.

D’après les ouvrages ‘Astronomie – Astrophysique’ d’Agnès Acker et ‘l’univers des galaxies’.

[invitef277a0bf]

Merci pour la réponse assez complète.
Tout ceci me semble extrèmenent empirique ...

[Deedee81]

Salut,

Tout ceci me semble extrèmenent empirique ...

Ca l'est, comme toute la science

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb890a5ee]

Merci pour la réponse assez complète.
Tout ceci me semble extrèmenent empirique ...

Merci.

Cet empirisme a tout de meme permis à F. Zwicky dans les années 30, de mettre le doigt sur la matière noire en confrontant une evaluation grosse louche de la masse des galaxies par leur luminosité à celle calculée à partir de leur mouvement.

Une évaluation indirecte de la masse à partir d'une luminosité est forcément plus empirique qu'une mesure basée directement sur les lois de la gravitation.

Celà dit on sait tout de meme évaluer assez précisemment la masse d'une étoile à partir de sa luminosité et de son type spectral par exemple.

[invitef277a0bf]

Y'a t il une technique qui permet d'évaluer leur masse à partir de leur mouvement au sein d'un amas. Un peu comme on a prédit l'existence et la masse de pluton à partir des orbites des autres planètes.

[inviteb890a5ee]

Y'a t il une technique qui permet d'évaluer leur masse à partir de leur mouvement au sein d'un amas. Un peu comme on a prédit l'existence et la masse de pluton à partir des orbites des autres planètes.

Exactement ! en appliquant le théorème du viriel.

La méthode du viriel donne des masses supérieures à celles basées sur la méthode de rotation des galaxies, elle meme bien supérieure à la masse déduite de la luminosité.

A.Acker donne l'exemple de l'amas Coma : Avec la méthode du viriel on trouve une masse de 5 10¹⁵ Msolaire. En utilisant la rotation on trouve 3,6 10¹⁴ Msolaire. Un facteur 10 tout de meme, que l'on explique par le fait que les galaxies seraient entourées d'un vaste halo de matière noire.

Ca patauge grave dans la matière noire !