ANDROMÈDE GALAXIE D'

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

La galaxie d’Andromède, dont le nom scientifique est M31 (M désigne le catalogue établi en 1764 par l’astronome français Charles Messier), est la galaxie la plus proche de notre propre galaxie, la Voie lactée. Avec la Voie lactée, la galaxie du Triangle (M33) et une trentaine de galaxies naines, elle constitue le Groupe local, dont le diamètre est d’environ dix millions d’années-lumière (soit 3 mégaparsecs). On peut la distinguer à l’œil nu lorsque les conditions sont bonnes et son diamètre apparent est environ six fois celui de la Lune. Elle est visible dans la constellation d’Andromède ; rappelons qu’une constellation est maintenant scientifiquement définie comme une des quatre-vingt-huit portions de la sphère céleste dont la liste a été fixée en 1922 par l’Union astronomique mondiale.

La galaxie d’Andromède (M31)

Photographie : La galaxie d’Andromède (M31)

Le halo gazeux qui entoure la galaxie d’Andromède s'étend sur quelque deux millions d'années-lumière. Il serait essentiellement constitué d’hydrogène et d’hélium. Dans le ciel nocturne, le diamètre apparent de la galaxie d’Andromède, visible à l'œil nu, est près de six fois... 

Crédits : A. Feild, STScI; Science/ NASA, ESA, N. Lehner, J.C. Howk (Univ. of Notre Dame), and B. Wakker (Univ. of Wisconsin, Madison).

Afficher

Andromède a déjà été décrite il y a plus de mille ans par l’astronome persan ‘Abd al-Rahmān al-Sūfi (903-986) dans son Traité des étoiles fixes, et son étude s’est affinée au fur et à mesure de l’évolution des moyens d’observation ; ces progrès continuent aujourd’hui en particulier grâce au télescope spatial Hubble de la N.A.S.A. en coopération avec l’Agence spatiale européenne. Le programme P.H.A.T. (pour Panchromatic Hubble Andromeda Treasury) a ainsi pu établir en 2015 un panorama en haute définition de la partie centrale de la galaxie d’Andromède par un assemblage de plus de 7 000 photographies prises par deux caméras embarquées dans le satellite Hubble, à diverses longueurs d’onde, du proche infrarouge au proche ultraviolet. Une autre étude utilisant les données récoltées par Hubble a découvert en 2015 un gigantesque halo autour d’Andromède. Cela impliquerait que la fusion d’Andromède et de la Voie lactée commencerait dans quelques milliards d’années.

Messier attribuait la première description télescopique d’Andromède à l’astronome allemand Simon Marius (1573-1624) en 1612 ; l’Italien Giovanni Battista Hodierna la redécouvrit vers 1650 ; le Français Ismaël Bouillaud la décrivit en 1661 tout en citant les observations effectuées au début des années 1500 par un astronome anonyme. L’astronome et musicien William Herschel (1738-1822) la considéra comme un « univers-île » voisin qui pourrait être semblable à notre Voie lactée. Andromède était alors généralement désignée comme la « grande nébuleuse d’Andromède ». En 1864, les observations spectroscopiques de William Huggins (1824-1910) permettent de distinguer les nébuleuses gazeuses (aux spectres caractéristiques des gaz qui y sont présents) des galaxies aux spectres continus, et en particulier de reconnaître en Andromède une galaxie. En 1885, l’astronome allemand Ernst Hartwig (1851-1923) observe depuis l’observatoire de Dorpat en Estonie une supernova dans Andromède, qui atteint la magnitude 6 du 17 au 20 août 1885 et décline jusqu’à la magnitude 16 en février 1890. En 1887, les premières photographies de l’astronome amateur britannique Isaac Roberts (1829-1904) permettent de distinguer la structure spirale de M31.

En 1912, l’astronome américain Vesto Melvin Slipher (1875-1969) parvient le premier à mesurer sa vitesse radiale : Andromède se rapproche de notre système solaire à la vitesse d’environ 300 kilomètres par seconde (km/s). Si l’on tient compte du mouvement du système solaire à l’intérieur de la Voie lactée, cela signifie que les deux galaxies s’approchent l’une de l’autre à une vitesse d’environ 100 km/s. Ce rapprochement de deux galaxies voisines ne contredit pas l’expansion de l’Univers, observé à des échelles plus grandes. La nature galactique d’Andromède est définitivement établie par l’étude publiée en 1929 par Edwin Hubble.

Les progrès ultérieurs sont nombreux car les astronomes comprennent rapidement que les caractéristiques d’Andromède sont très proches de celles de la Voie lactée et qu’il est plus facile de les étudier de l’extérieur car la poussière interstellaire nous masque une grande partie de notre propre galaxie. L’étude de la structure spirale, de la répartition et de la nature de la matière interstellaire, des nébuleuses planétaires et des restes de supernova, du noyau galactique et des galaxies satellites permet peu à peu de comprendre la structure et la dynamique des galaxies semblables à la Voie lactée qui, rappelons-le, est une galaxie spirale barrée de masse égale à mille milliards de fois la masse solaire.

La galaxie d’Andromède est donc une galaxie spirale barrée entourée d’un essaim d’une dizaine de galaxies satellites (dont les brillantes M32 et M110 visibles avec des jumelles). Sa distance n’est pas connue très précisément à cause de l’incertitude générale de l’échelle des distances intergalactiques. On considère comme certain qu’elle est quinze à seize fois plus éloignée que le Grand Nuage de Magellan, et qu’elle est donc située à environ un mégaparsec du centre de la Voie lactée. Sa taille et sa masse totale ne sont pas non plus connues précisément mais on considérait jusqu’à présent que son diamètre était environ deux fois supérieur et sa masse deux fois inférieure à ceux de la Voie lactée. Une étude publiée en mai 2015 dans The Astrophysical Journal indique qu’un immense halo entoure la partie visible. Pour détecter indirectement ce halo, trois astrophysiciens de l’université de Notre Dame (Indiana) et de celle du Wisconsin à Madison ont étudié les spectres d’absorption des rayons lumineux venant de quasars dans dix-huit directions proches de la ligne de visée de M31. Ces spectres d’absorption sont caractéristiques des atomes ou des ions présents dans le milieu traversé, ainsi que de leurs vitesses. La conclusion des chercheurs américains est que le halo serait quinze fois plus étendu que la partie lumineuse de M31 ; il atteindrait un diamètre de deux millions d’années-lumière, soit une distance angulaire de 50 degrés environ. Il serait majoritairement constitué d’hydrogène et d’hélium, enrichis d’éléments lourds provenant sans doute de supernovae. La masse du halo équivaudrait à la moitié de la masse stellaire totale du disque galactique.

Si la Voie lactée possède elle aussi un halo aussi volumineux, les deux halos devraient se mélanger bien avant la fusion en une galaxie elliptique géante des deux galaxies voisines, qui devrait intervenir dans quatre milliards d’années.

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 3 pages

Écrit par :

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification

Autres références

«  ANDROMÈDE GALAXIE D'  » est également traité dans :

BAADE WILHELM HEINRICH WALTER (1893-1960)

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 290 mots

Né le 24 mars 1893 à Schröttinghausen, en Westphalie, l'Allemand Wilhelm Heinrich Walter Baade est un des astronomes les plus importants du xx e  siècle. Il a accompli l'essentiel de ses recherches aux États-Unis. Son premier article mémorable, Supernovae and Cosmic Rays (1934), est cosigné avec Fritz Zwicky ; tous deux y prédisent l'existence d'étoiles à neutrons, restes de l'explosion de super […] Lire la suite

COMBES FRANÇOISE (1952- )

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 698 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Du gaz moléculaire à la cosmologie  »  : […] Les radiotélescopes millimétriques atteignent des performances exceptionnelles, tant en sensibilité qu’en résolution spectrale et angulaire. Françoise Combes et ses collaborateurs ont notamment utilisé les deux instruments de l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM) que sont l’antenne de 30 mètres située au Pico Veleta, en Andalousie, et l’interféromètre du plateau de Bure, près de Gren […] Lire la suite

GALAXIES

  • Écrit par 
  • Danielle ALLOIN, 
  • André BOISCHOT, 
  • François HAMMER
  •  • 10 085 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « L'évolution des galaxies »  : […] La formation et l'évolution des galaxies demeurent de grandes énigmes de la cosmologie moderne. Depuis la classification des galaxies proposée par l'astronome américain Edwin P. Hubble en 1927, de nombreux progrès ont évidemment été accomplis, en particulier avec l'avènement des très grands télescopes au sol et dans l'espace. Quel est l'état de nos connaissances sur ces questions fondamentales ? N […] Lire la suite

LANIAKEA, superamas de galaxies

  • Écrit par 
  • Hélène COURTOIS, 
  • Daniel POMARÈDE
  •  • 2 087 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les grandes structures cosmologiques et la place de la Terre dans l’Univers »  : […] Les galaxies ne sont pas distribuées de manière uniforme dans l’espace. Parfois isolées, elles résident souvent dans des ensembles allant de groupes de quelques galaxies, comme le Groupe local auquel appartiennent la Voie lactée et la galaxie d’Andromède, à des amas de milliers de galaxies, en orbite autour de leur centre de gravité commun. Elles peuvent également s’agréger dans de gigantesques s […] Lire la suite

TROUS NOIRS

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre LUMINET
  •  • 12 638 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Détection des trous noirs géants »  : […] En revanche, des trous noirs massifs et supermassifs semblent bien être présents au cœur de la plupart des galaxies. Le cas le plus probant concerne Sgr A* situé au centre de notre Galaxie. Ses effets gravitationnels sont très clairement observés sur le mouvement des étoiles proches, dont les vitesses orbitales sont d'autant plus grandes que leur orbite est resserrée (à l'instar de différentes bil […] Lire la suite

UNIVERS (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 774 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Les galaxies »  : […] Une galaxie est une sorte de ville dont les centaines de milliards d’habitants seraient les étoiles. Ainsi, à l’instar d’une ville, il existe des quartiers très peuplés, appelés amas globulaires, riches de dizaines de milliers d’étoiles, très proches entre elles et généralement vieilles, et d’autres presque déserts, ainsi que des « maternités », où de vastes nuages de gaz denses apportent la mati […] Lire la suite

Pour citer l’article

Bernard PIRE, « ANDROMÈDE GALAXIE D' », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/galaxie-d-andromede/