Recherche sur les galaxies, recherche sur les grandes structures cosmiques, cosmologie
L'étude des galaxies et des structures encore plus grandes de l'univers est étroitement liée à des questions cosmologiques : Comment les structures à grande échelle de notre univers se sont-elles formées ? Il en découle également la question de l'évolution future de l'espace. En 2011, trois cosmologistes ont reçu le prix Nobel de physique pour leur découverte de l'expansion accélérée de l'univers.
La communauté scientifique est confrontée à de nombreuses autres questions. Elle veut par exemple continuer à explorer l'univers primitif ou découvrir la mystérieuse matière noire.
Comment les galaxies et les grandes structures sont-elles étudiées en Suisse ?
- Les astronomes caractérisent les galaxies à l'aide d'observations spectroscopiques et photométriques. A partir des résultats, ils et elles essaient d'obtenir des informations sur l'histoire de la formation stellaire au sein d'une galaxie ou de comprendre la formation des différentes formes de galaxies.
- D'autres chercheurs et chercheuses sont à la recherche de nouveaux systèmes stellaires. Jusqu'à présent, on trouve encore de nombreuses galaxies non découvertes. Certaines d'entre elles sont trop faibles pour être vues sur une image prise au télescope. Des programmes de traitement d'image sont donc utilisés pour faire ressortir les galaxies les plus discrètes sur l'image.
- Certains aspects d'une galaxie peuvent également faire l'objet de recherches. Par exemple, les observations permettent de déterminer comment un trou noir au centre d'une galaxie influence son évolution.
- Des groupes de recherche théoriques étudient des questions relatives à la structure et à l'évolution des galaxies à l'aide de simulations numériques sur ordinateur. Le résultat d'une telle simulation à l'Université de Zurich est présenté dans le film à droite.
- En observant les lentilles gravitationnelles faibles, les scientifiques recueillent des informations sur les grandes structures cosmiques. Une lentille gravitationnelle est un objet très massif qui se trouve entre nous, l'observateur, et un autre objet que nous voulons observer. En raison de sa gravitation, l'objet massif courbe les rayons lumineux sur leur chemin vers nous. L'objet que nous voulons observer apparaît déformé. Une lentille gravitationnelle faible signifie que l'effet de distorsion est faible. Il n'est pas immédiatement perceptible par les scientifiques. Ce n'est que lorsqu'ils observent de nombreux objets qu'ils déterminent l'effet par des calculs statistiques. Pour une illustration, voir également l'encadré à droite. Des informations sur la répartition de la masse dans l'univers et sur la matière noire, et donc sur les grandes structures du cosmos, sont ainsi obtenues.
Groupes de recherche
Illustration montrant l'effet de la lentille gravitationnelle. Une lentille gravitationnelle faible (deuxième image à partir de la gauche) ne produit qu'un léger effet sur l'image de l'objet original (première image à gauche). Une lentille gravitationnelle forte déforme très nettement l'image de l'objet. La photo de droite montre l'amas de galaxies Abell 2218. Il déforme très fortement certaines galaxies et les étire en longueur et beaucoup moins les galaxies qui sont plus loin en arrière-plan.