1. Accrétion et effondrement des gaz :
- Les galaxies spirales sont à l'origine des nuages de gaz et de poussière en rotation dans le vaste univers. Ces nuages sont principalement composés d’hydrogène et d’hélium et sont appelés nuages protogalactiques.
- L'attraction gravitationnelle au sein du nuage protogalactique provoque sa contraction et sa condensation, donnant lieu à la formation d'un disque protogalactique.
2. Moment angulaire :
- Lorsque le nuage de gaz s'effondre, la conservation du moment cinétique joue un rôle crucial.
- Le mouvement de rotation du nuage de gaz entraîne la formation d'un disque en rotation, caractéristique des galaxies spirales.
3. Ondes de densité et bras en spirale :
- Les interactions gravitationnelles au sein du disque protogalactique provoquent la formation d'ondes de densité dans le gaz et les étoiles.
- Ces ondes de densité se transforment ensuite en bras spiraux, les structures emblématiques qui donnent leur nom aux galaxies spirales.
- La rotation différentielle contribue également à la forme et au maintien des bras spiraux. Cela fait référence aux différentes vitesses de rotation des parties intérieures et extérieures de la galaxie, où les étoiles et le gaz de la région intérieure tournent plus rapidement que ceux de la région extérieure.
4. Nuages moléculaires géants :
- Au sein des bras spiraux, le gaz comprimé forme des nuages moléculaires géants (GMC), berceaux de nouvelles étoiles.
- Les GMC sont des accumulations denses de gaz et de poussières où se produit une formation active d'étoiles. Les étoiles nouvellement formées, jeunes et massives donnent aux bras spiraux leur teinte bleue proéminente.
5. Trous noirs supermassifs :
- Au centre de nombreuses galaxies spirales, dont notre Voie lactée, se trouve un trou noir supermassif (SMBH).
- L'influence gravitationnelle du SMBH et de la matière environnante se traduit par un renflement galactique, contribuant à la structure centrale de la galaxie.
6. Mécanismes de rétroaction :
- Tout au long de l'évolution de la galaxie, la formation continue d'étoiles et les explosions de supernova injectent de grandes quantités d'énergie et d'éléments lourds dans le milieu interstellaire.
- Ces mécanismes de rétroaction affectent la dynamique des gaz environnants, déclenchant de nouveaux épisodes de formation d'étoiles et façonnant la structure globale de la galaxie.
En résumé, les galaxies spirales se forment par effondrement gravitationnel et contraction de nuages de gaz en rotation. Les ondes de densité conduisent au développement de bras spiraux, où se produit la formation active d'étoiles. Les trous noirs supermassifs et les mécanismes de rétroaction continue façonnent et influencent la structure centrale et les populations stellaires de la galaxie. Ces processus et interactions contribuent à l’architecture distincte et à la beauté des galaxies spirales que nous observons dans l’univers.
