Pourquoi la plupart des galaxies sont-elles formées comme un disque ?
1. Conservation du moment angulaire : Au cours des premiers stades de la formation des galaxies, les nuages de gaz et de poussière qui s'effondrent qui forment les galaxies possèdent un moment cinétique. Ce moment cinétique est conservé lorsque le nuage se contracte, provoquant la rotation du matériau. La force centrifuge générée par cette rotation conduit à la formation d'un disque aplati.
2. Effondrement gravitationnel :Alors que le nuage de gaz et de poussière continue de s’effondrer sous sa propre gravité, le matériau est comprimé vers le centre. Cependant, la force centrifuge générée par le nuage en rotation résiste à l’effondrement complet, entraînant la formation d’une structure en forme de disque plutôt que d’une forme sphérique.
3. Disque auto-gravitant :Le disque formé par conservation du moment cinétique et effondrement gravitationnel devient auto-gravitant. Cela signifie que les particules individuelles à l’intérieur du disque subissent une force gravitationnelle nette vers l’intérieur vers le centre du disque. L’attraction gravitationnelle entre les étoiles, le gaz et la poussière les fait orbiter autour d’un centre commun, renforçant ainsi la forme du disque.
4. Formation d'étoiles :à mesure que le gaz et la poussière à l'intérieur du disque refroidissent et se condensent, ils forment des étoiles. Ces étoiles naissent avec leur propre moment cinétique, ce qui contribue en outre à la rotation et à la stabilité du disque. On pense que les bras spiraux souvent observés dans les galaxies à disques sont des régions de formation d’étoiles améliorée, déclenchées par des ondes de densité ou des interactions avec des galaxies proches.
5. Fusions et interactions :Les fusions et interactions de galaxies peuvent également jouer un rôle dans la transformation des galaxies en disques. Lorsque les galaxies entrent en collision ou se rapprochent les unes des autres, les forces gravitationnelles entre elles peuvent étirer et déformer les galaxies. Ces interactions peuvent conduire à la formation de structures en forme de disque, surtout si les galaxies en collision ont initialement un moment cinétique.
Il est important de noter que toutes les galaxies ne sont pas des disques parfaits. Certaines galaxies ont des formes elliptiques, tandis que d'autres ont des structures plus irrégulières. La forme finale d'une galaxie dépend de divers facteurs, notamment de sa masse, de son moment cinétique et de ses interactions avec l'environnement. Néanmoins, les processus décrits ci-dessus contribuent à la prédominance des galaxies en forme de disque dans l’univers.