Nous vivons sur la troisième planète à partir d'une étoile de taille moyenne, aux deux tiers du centre de la Voie lactée dans l'un de ses bras spiraux. Mais quelle place occupons-nous dans l'univers ? Au début du XXe siècle. Vesto Slipher a étudié le ciel à l'observatoire Lovell de Flagstaff, en Arizona. Son directeur, Percival Lovell, s'intéressait à la recherche de planètes autour d'autres étoiles et pensait que les nébuleuses spirales découvertes à cette époque pourraient être des étoiles avec de nouveaux systèmes planétaires se formant autour d'elles.
Pour tester cette théorie, Lovell a invité Slipher à étudier la composition chimique de la nébuleuse spirale à l'aide d'un spectrographe, qui décompose la lumière en un spectre. À l'aide d'un télescope réfracteur de 600 mm, Slipher a collecté suffisamment de lumière pour le spectre d'une seule nébuleuse pendant deux nuits. Le résultat l'a intrigué: tous les spectres ont montré un fort décalage vers le rouge.
Seuls les travaux d'Edwin Hubble à l'observatoire du mont Wilson ont résolu le mystère de ce redshift. Avec un réflecteur de 2,5 mètres à leur disposition, Edwin Hubble et Milton Humason ont obtenu des photographies si nettes de la nébuleuse spirale voisine qu'en 1924, il est devenu possible de la diviser en étoiles séparées.
En 1929, Hubble montra que le décalage vers le rouge indique que les galaxies s'éloignent de nous à une vitesse de centaines de milliers de kilomètres par seconde.
De ses observations, Hubble a conclu que les galaxies plus faibles et donc probablement plus éloignées présentent un décalage vers le rouge plus important. Par conséquent, la loi de Hubble stipule que le décalage vers le rouge des galaxies augmente proportionnellement à leur distance de nous. La mesure du décalage vers le rouge vous permet de déterminer les distances dans l'univers.
Répartition des galaxies
Peu de temps après que Hubble ait suggéré que l'univers était en expansion, il a déclaré que les galaxies étaient uniformément réparties. Pour le prouver, l'astronome a photographié de nombreuses petites zones du ciel à l'aide du même réflecteur de 2,5 mètres. À l'exception d'une zone à proximité de la Voie lactée, où la poussière a obscurci les galaxies, qu'il a appelée la zone d'évitement, il a trouvé à peu près le même nombre de galaxies partout.
D'autres cosmologistes étaient en désaccord avec Hubble. Harlow Shapley et Adelaide Ames ont remarqué des irrégularités importantes dans la répartition des galaxies dans le ciel. Dans certaines régions, ils étaient nombreux, dans d'autres, relativement peu. Clyde Tombaugh, qui a découvert Pluton en 1930, a confirmé les données de Shapley et Ames et est allé plus loin, trouvant en 1937 un amas de centaines de galaxies dans les constellations d'Andromède et de Persée.
Encore plus a été réalisé lors de la création du relevé du ciel de Palomar avec un télescope Schmidt de 1,2 mètre. Utilisant ses excellentes capacités photographiques, George Abell a montré que les galaxies forment des amas et des superamas.
Groupe local de galaxies
La Voie lactée et la galaxie d'Andromède sont les plus grands membres d'un petit groupe de 30 galaxies appelé Groupe Local de Galaxies. Cet amas fait partie d'un superamas de galaxies, dont d'autres membres peuvent être vus dans les constellations de Coma et de la Vierge.
Maintenant, il y a d'autres superamas dispersés dans tout l'univers, mais y a-t-il des amas de superamas ? Des observations récentes avec de puissants télescopes ne donnent aucune raison de le penser. Les superamas forment d'énormes structures cellulaires dans l'espace avec de vastes vides entre eux. Ces gigantesques formations en expansion divergent à mesure que l'univers s'étend. Les galaxies des amas sont liées par la gravité, mais l'expansion de l'Univers éloigne les amas de manière incontrôlable.
Lentilles gravitationnelles
Une lentille gravitationnelle est un corps massif (planète, étoile) ou un système de corps (une galaxie, un amas de galaxies, un amas de matière noire) qui infléchit la direction de propagation du rayonnement électromagnétique avec son champ gravitationnel, tout comme une lentille ordinaire la lentille courbe un faisceau lumineux.
Double quasar À la fin des années 1970. sur les photographies du Palomar Sky Survey, deux quasars identiques ont été trouvés, entre lesquels se trouvait une galaxie faible mais très massive. La galaxie et le quasar ont illustré la position de la théorie de la relativité générale d'Einstein selon laquelle les sources de gravité peuvent courber un faisceau de lumière. L'attraction de la galaxie agit comme une lentille, réfractant la lumière d'un quasar lointain de telle manière qu'elle « bifurque ». Des cas encore plus inhabituels ont été découverts. Les galaxies peuvent être positionnées de manière à ce que les objets distants sur les images se transforment en arches et même en anneaux. Dans un cas, un quasar lointain est apparu sous la forme de la croix d'Einstein, formée de quatre images.
Vidéo - la structure de l'Univers:
[médias = https://youtu.be/mCgE0neY9gE]
