Collision d'amas de galaxies

question posée le 18-09-2008 par Susini j-c

les amas de galaxies ont-ils les memes lois que les galaxies en collision...? et finissent-ils par s'assembler...ou..c'est un croisement fortuit..?

réponse du 19-09-2008 par Fabrice Mottez

Ce problème n'est pas totalement résolu.

On peut considérer que les amas de galaxies suivent les mêmes lois que les galaxies. Mais alors, pour que la théorie colle aux observations, il faut supposer qu'il y a dans les amas de grandes quantités d'une matière invisible que l'on n'a pas identifiée à présent. On l'appelle la matière noire. (On en a aussi besoin pour comprendre la dynamique des galaxies.)

Comme cette matière noire demeure vraiment mystérieuse, des astrophysiciens cherchent si les lois de la physique (surtout celles de la gravitation) ne seraient pas différentes de ce qu'on sait actuellement. Les différences auraient de l'importance à grande échelle (pour des amas de galaxies) mais n'auraient pas d'effet pour des systèmes plus petits (comme le système solaire ou les amas d'étoiles).

Les collisions d'amas de galaxies (s'assemblent-ils ou pas ?) est pour le moment un sujet d'étude, auquel il n'y a pas de réponse simple sur laquelle tout le monde soit d'accord.

Le modèle dominant se fonde sur une matière noire "non collisionnelle" : elle n'est soumise qu'aux forces de gravitation. Dans ce cas, deux amas de galaxies allant l'un vers l'autre vont se traverser, se déformer par effets de marée, peut-être changer de direction, se traverser à nouveau etc. Sur des échelles de temps très longues, il se peut qu'il finissent par ne former qu'un seul amas plus grand.

Tout se complique quand on considère la matière ordinaire (25% de la masse), car les nuages de gaz ordinaires ont tendance à se coller les uns aux autres lorsqu'ils se rencontrent. Dans ce cas, la matière ordinaire et la matière noire peuvent suivre, temporairement, des évolutions différentes.

Par ailleurs, à l'échelle des amas de galaxies, il se peut que le taux d'expansion de l'univers (dont on suspecte qu'il n'a pas été constant) ait une influence sur la capacité des amas à se réunir en plus grosses structures ou à rester isolés.

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