Tout tourne

[nitrojean]

Bonjour

Les étoiles et les planètes tournent car elles conservent le moment d'inertie des particules de la nébuleuse primordiale dont elles sont issues.

Mais il semble que le mouvement de rotation soit une généralité dans l'univers, notamment au niveau des galaxies.

D'où vient le mouvement de rotation des galaxies ?
Existe-t-il un sens de rotation privilégié (par rapport à quoi ?) ?
La vitesse de rotation tient-elle du seul hasard, ou y a-t-il une relation avec sa taille, par exemple ?

Merci d'avance de vos réponses.
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[bintang]

La vitesse de rotation tient-elle du seul hasard, ou y a-t-il une relation avec sa taille, par exemple ?

Bonsoir,

Il y a bien une relation entre la taille des galaxies, leur luminosité et leur vitesse de rotation.

La courbe de rotation d'une galaxie en fonction de la distance au centre galactique augmente et se stabilise autour d'une vitesse maximale. Les lois de Kepler ne sont plus respectées à cause de la présence de matière noire.

Cette vitesse de rotation maximale est d'autant plus grande que la galaxie est massive et lumineuse. Des lois empiriques ont été établies, liant la magnitude d'une galaxie à sa vitesse de rotation max pour un type de galaxie donnée. Ces lois servent d'ailleurs à estimer la distance des galaxies. C'est la relation de Tully Fisher.

La vitesse de rotation des galaxies est mesurée par spectroscopie (élargissement des raies spectrales par effet doppler).

[bintang]

Mais il semble que le mouvement de rotation soit une généralité dans l'univers, notamment au niveau des galaxies.
D'où vient le mouvement de rotation des galaxies ?

Suite,

Je suis allé voir dans un dossier 'Pour la science' sur les galaxies (printemps 2007) pour répondre à ta question.

Il existe un modèle datant de 1960, le modele ELS des initiales de ses auteurs Olin Eggen, Donald Lynden-Bell et Allan Sandage. Selon ce modèle, les galaxies se formeraient lorsque de grands nuages de gaz en rotation lente s'effondrent, entrainant une densification , puis une production d'étoiles. Le gaz tournerait de plus en plus vite jusqu'à adopter la forme d'un disque en rotation.

Ce modèle a été affiné dans les années 70 avec l'astrophysicien Richard Larson de l'observatoire de Yale. Il a montré par simulation numériques que les galaxies elliptiques se formeraient lorsqu'au début de la phase d'effondrement le taux de formation des étoiles est si élevé que le gaz se condense intégralement en étoiles avant qu'un disque ne puisse se former. En revanche , quand la production d'étoiles est plus modérée, la galaxie serait spirale.

Ce modèle contredit donc le schéma évolutif des galaxies elliptiques en galaxies spirales établie par Hubble. Les différents types de galaxies dépendraient du taux de formation des étoiles lors de l'effondrement des nuages de gaz.

Depuis on a aussi montré par simulation numérique que la forme des galaxies est le plus souvent due aux diverses collisions et fusions de galaxies entre elles. Lorsque 2 galaxies spirales massives entrent en collision, leur gaz se transforme rapidement en étoiles pendant que la structure du disque est détruite. Il peut en résulter une galaxie elliptique pauvre en gaz.

Les astrophysiciens cherchent aujourd'hui à verifier ces simulations numériques par des observations concretes.

[nitrojean]

Merci infiniment bintang.

Donc, comme pour les systèmes planétaires, le mouvement de rotation des galaxies viendrait de celui de la nébuleuse gazeuse originelle.
Il reste donc à comprendre pourquoi ladite nébuleuse tournait. Cela semble bien une généralité, voire une règle, une loi. Peut-on identifier la "vis motrix" (l'impulsion initiale), comme disait Newton ? Y a-t-il un processus de formation de l'univers qui permette de la justifier ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Si tu as des inhomogénéités dans le gaz primordial, tu vas avoir des mouvements radiaux d'effondrement qui vont se déclencher autours de chaque excès de masse. Si tu as deux nuages qui s'effondrent l'un à côté de l'autre, les mouvements radiaux de l'un auront une composante transverse vu depuis l'autre centre de masse. Une masse qui a un déplacement transverse décrit en fait une fraction d'orbite et se trouve soumis à la rotation différentielle képlerienne et ça crée de la vorticité. Il doit y avoir d'autre explication à la vorticité primordiale, mais celle ci marche je pense

a+

[DomiM]

Bonjour,

Cela est il comparable au tourbillon dans un fluide produit par des vitesses inverses afin de dissiper l'énergie de frottement qui si elle augmente trop fini par un comportement chaotique ?

[Stevou]

Existe-t-il un sens de rotation privilégié (par rapport à quoi ?) ?

Bonjour!
Alors à mon avis (à corriger si je me trompe)... il n'y a pas de sens privilégié! Si tu regardais ta galaxie depuis l'autre côté, tu la verrais tourner dans l'autre sens

Voilà ce que je peux maigrement mettre à disposition pour cet intéressant débat^^

[Gilgamesh]

Bonjour,

Cela est il comparable au tourbillon dans un fluide produit par des vitesses inverses afin de dissiper l'énergie de frottement qui si elle augmente trop fini par un comportement chaotique ?

Il me semble que oui. On peut assimiler la réaction du fluide cosmique à une forme de viscosité, d'origine gravitationnelle.

a+