Les galaxies elliptiques sont le type de galaxies le plus abondant de l’univers, mais en raison de leur âge et de leurs faibles qualités, elles sont souvent éclipsées par des collections d’étoiles plus jeunes et plus brillantes.

Les galaxies elliptiques n’ont pas les bras tourbillonnants de leurs frères et sœurs plus connus, les galaxies spirales. Au lieu de cela, ils portent la forme arrondie d’une ellipse, un cercle étiré.

L’une des galaxies elliptiques les plus célèbres est Cygnus A, située à environ 600 millions d’années-lumière de la Terre et qui est une source radio extrêmement brillante. Cygnus A est non seulement bien connu des astronomes, mais a une place dans la science-fiction; il a été présenté dans le roman « Contact » de 1985, une histoire de Carl Sagan qui a ensuite inspiré un film hollywoodien du même nom.

Classification et caractéristiques

En 1926, Edwin Hubble a conçu un système de classification des galaxies. Connue sous le nom de séquence de Hubble, ou « diapason de Hubble », elle organise les galaxies en fonction de leur forme. Sous cette organisation, les galaxies elliptiques sont classées en fonction de leur étendue. Les galaxies classées E0 semblent être des cercles presque parfaits (rappelez-vous, un cercle est une ellipse), tandis que celles répertoriées E7 semblent beaucoup plus longues que larges. L’apparence d’une galaxie est liée à la façon dont elle se trouve dans le ciel vue de la Terre. Une galaxie ayant la forme E7 mais vue de face apparaîtrait comme une E0, par exemple, parce que les observateurs ne verraient pas sa forme étirée, qui se trouve « derrière » elle.

Les galaxies elliptiques ont une plage de taille plus large que les autres types de galaxies. Les plus petites sont les galaxies elliptiques naines, qui peuvent représenter moins de 10% de la taille de la Voie lactée. Mais les elliptiques peuvent également s’étendre sur plus d’un million d’années-lumière et contenir plus de dix billions d’étoiles. M87, identifiée comme l’une des plus grandes galaxies de l’univers, est classée comme une galaxie elliptique E0.

Les astronomes ont identifié plus de galaxies spirales que d’elliptiques, mais c’est tout simplement parce que les spirales sont plus faciles à repérer. Alors que les galaxies spirales sont brillantes, les galaxies elliptiques sont sombres. Les galaxies spirales sont des foyers de formation d’étoiles, mais les galaxies elliptiques ne sont pas aussi prolifiques car elles contiennent moins de gaz et de poussières, ce qui signifie que moins de nouvelles étoiles (et plus brillantes) naissent. Les étoiles existantes à l’intérieur d’une galaxie elliptique ont tendance à être plus âgées, dégageant plus de lumière rouge que les étoiles plus jeunes.

Alors, pourquoi les astronomes pensent-ils que les galaxies elliptiques dominent le ciel? Parce que lorsque des régions spécifiques du ciel sont étudiées en profondeur, des galaxies plus elliptiques apparaissent. Les astronomes pensent que ces dénombrements sont cohérents dans tout l’univers.

Histoire et formation

Parce que les galaxies elliptiques contiennent des étoiles plus anciennes et moins de gaz, les scientifiques pensent qu’elles approchent de la fin de la ligne évolutive des galaxies. L’univers est un endroit violent, et les collisions entre galaxies sont fréquentes — en effet, la Voie Lactée devrait s’écraser sur la galaxie d’Andromède dans quelques milliards d’années. Lorsque deux spirales entrent en collision, elles perdent leur forme familière, se transformant en galaxies elliptiques moins structurées.

On pense qu’un trou noir supermassif se trouve au centre de ces anciennes galaxies. Ces géantes gourmandes consomment du gaz et de la poussière et peuvent jouer un rôle dans la croissance plus lente des galaxies elliptiques.

Nées d’une collision, les galaxies elliptiques se trouvent plus souvent autour d’amas et de groupes de galaxies. Ils sont moins fréquemment repérés dans l’univers primitif, ce qui soutient l’idée qu’ils ont évolué à partir des collisions survenues plus tard dans la vie d’une galaxie.

La recherche de ces dernières années a révélé pas mal de choses sur l’évolution des galaxies elliptiques.

Une étude de 2014 a montré que les trous noirs supermassifs pourraient arrêter la formation d’étoiles dans les galaxies elliptiques, ce qui aiderait à expliquer pourquoi il y a si peu de nouvelles étoiles dans les galaxies elliptiques. Auparavant, les astronomes pensaient que les elliptiques n’avaient pas le gaz froid nécessaire à la formation d’étoiles, mais la nouvelle étude a montré qu’il y avait en fait beaucoup de gaz froid dans les elliptiques, il est juste soufflé par des trous noirs supermassifs dans la région.

En 2015, des chercheurs ont découvert que certaines elliptiques compactes pourraient perdre la majeure partie de leur masse à cause des interactions entre galaxies, ce qui a de grandes implications pour ce qui se passe lorsque des galaxies fusionnent et entrent en collision.

Les fusions de galaxies avec des elliptiques pourraient même produire des hybrides étranges, tels que la galaxie du Sombrero. Un examen effectué en 2012 par le télescope spatial Spitzer de la NASA a révélé que Sombrero est constitué d’une galaxie à l’intérieur d’une autre; l’étude a reclassé Sombrero en une galaxie elliptique avec un disque plat à l’intérieur de celle-ci.

De tels examens reclassent parfois également les galaxies elliptiques dans d’autres types, comme avec UGC 1382 en 2016. Les scientifiques ont déterminé que la galaxie n’était pas une elliptique, mais une sorte d’étrange combinaison de morceaux cosmiques résultant de diverses fusions. Les scientifiques s’intéressent maintenant au nombre d’autres galaxies similaires qui résident dans notre univers.

Pour en savoir plus:

• En savoir plus sur les galaxies, de la NASA Imagine l’Univers.
• Lisez la définition des galaxies elliptiques selon l’Université de technologie de Swinburne.
• Exemples de galaxies elliptiques du Sloan Digital Sky Survey.