M5 Dynamique Galactique et Structure Spirale

Topique

L'élément central de ce modèle est la galaxie considérée comme un système en rotation.

La vitesse de rotation des étoiles et du gaz autour du centre galactique demeure pratiquement constante, même en des points très éloignés de ce centre, au lieu de diminuer comme elle le devrait si seule la masse visible – les étoiles et le gaz – était responsable de cette rotation. Cet écart entre les observations et les prévisions révèle la présence d'une masse supplémentaire, non lumineuse, dont l'attraction gravitationnelle est ce qui maintient en réalité la vitesse de rotation observée dans les régions les plus externes de la galaxie.

Les bras spiraux observés dans le disque de cette même galaxie ne sont cependant pas un ensemble fixe d'étoiles en rotation, mais plutôt la trace visible d'une onde de densité se propageant à travers le disque à une vitesse différente de celle de la rotation de la matière elle-même : chaque étoile entre et sort du bras au fil du temps, au lieu d'y rester piégée indéfiniment.

En comprimant le gaz lors de son passage, cette même onde de densité régule, bras par bras, le lieu et le rythme de formation des nouvelles étoiles au sein du disque galactique. Ainsi, de la galaxie en rotation par laquelle commence ce document jusqu'à la régulation de la formation des étoiles par laquelle il s'achève, en passant par la masse non lumineuse qui soutient la rotation externe et les bras spiraux sous forme d'onde de densité, la dynamique galactique implique que ce qui apparaît au premier abord comme une structure fixe — une galaxie en rotation dans son ensemble — est en réalité un motif en mouvement constant que même les étoiles qui le définissent ne peuvent suivre indéfiniment.

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