The birth of the galaxy in 60 seconds - Scott Hershberger

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: eric vautier

Within the Milky Way, the Earth resides on the inner edge of a spiral arm.

La Terre se trouve sur le bord intérieur d’un bras en spirale de la Voie Lactée.

But this isn’t our permanent address.

Mais ce n’est pas notre adresse permanente.

When most dinosaurs went extinct,

Quand les dinosaures ont disparu,

our solar system was in a different arm than it is today!

notre système solaire était dans un bras différent de celui où il est aujourd’hui.

The Milky Way never stops changing;

La Voie Lactée ne cesse de changer.

even its structure continues to evolve.

Même sa structure continue d’évoluer.

To see why, let's start at our galaxy's very beginning.

Pour comprendre pourquoi, commençons par le tout début de notre galaxie.

13 billion years ago,

Il y a 13 milliards d'années,

propelled by supernovae and the general chaos of the early universe,

propulsés par les supernovas et le chaos général de l’univers primitif,

the gas and dust particles that eventually became our Milky Way

les particules de gaz et de poussière qui devinrent notre Voie lactée

were whizzing around in every direction.

circulaient dans toutes les directions.

Each particle had a certain angular momentum—

Chaque particule avait un certain moment cinétique,

the magnitude and direction of its rotation

c’est-à-dire l’amplitude et la direction de sa rotation

around the emerging galaxy’s center.

autour du centre de la galaxie émergente.

Just as the new galaxy’s total mass

Tout comme la masse totale de la nouvelle galaxie

was the sum of the individual particles’ masses,

était la somme des masses des particules individuelles,

the galaxy also had an angular momentum

la galaxie avait également un moment cinétique

that was the sum of the particles’ angular momenta.

qui était la somme des moments cinétiques des particules.

So, despite the wild motion of its parts,

Ainsi, malgré le mouvement effréné de ses composantes,

the galaxy as a whole was rotating about an axis.

la galaxie dans son ensemble tournait autour d’un axe.

Meanwhile, the gas and dust particles frequently collided,

Pendant ce temps, les particules de gaz et de poussière entraient en collision,

losing some energy to heat.

perdant de l’énergie au profit de la chaleur.

Because they slowed down,

Parce qu’ils ralentissaient,

gravity was able to pull them closer to the galactic center.

la gravité a pu les rapprocher du centre galactique.

So, why did the Milky Way, like most galaxies, become flat,

Pourquoi la Voie lactée, comme la plupart des galaxies, est-elle devenue plate

and not spherical like stars and planets?

et non sphérique comme les étoiles et les planètes ?

The answer lies in its angular momentum.

La réponse réside dans son moment cinétique.

The laws of physics dictate that in the absence of external forces,

Les lois de la physique stipulent qu’en l’absence de forces externes,

the total angular momentum of an object or system has to stay the same over time.

le moment cinétique total d’un objet ou d’un système

doit rester constant dans le temps.

In a star or planet, the spinning material is so dense

Dans une étoile ou une planète, la matière en rotation est si dense

that the outward pressure partners with gravity

que la pression extérieure s’associe à la gravité

to create a mostly spherical shape.

pour créer une forme essentiellement sphérique.

But emerging galaxies tend to have low densities and high angular momenta,

Mais les galaxies émergentes ont tendance à avoir de faibles densités

et des moments cinétiques élevés,

meaning that the spinning motion is a more significant factor

ce qui signifie que le mouvement de rotation est un facteur plus important

than the outward pressure.

que la pression extérieure.

Indeed, if a galaxy has a lower angular momentum,

En effet, si une galaxie a un moment cinétique plus faible,

an egg shape can form.

une forme d'œuf peut se former.

In galaxies like the Milky Way,

Dans les galaxies comme la Voie lactée,

particles, instead of falling directly towards the center,

les particules, au lieu de tomber directement vers le centre,

tended to fall parallel to the axis of rotation,

avaient tendance à tomber parallèlement à l'axe de rotation,

as to keep the larger total angular momentum constant.

afin de maintenir constant le moment cinétique total le plus important.

Over billions of years the cloud of particles gradually fell,

Pendant des milliards d'années, le nuage de particules est progressivement tombé,

sped up in their orbits, and created a spinning disc.

a accéléré son orbite et a créé un disque en rotation.

Now what about the arms?

Et qu'en est-il des bras ?

Spiral arms, like the one Earth is in,

Les bras en spirale, comme celui dans lequel se trouve la Terre,

are regions where stars and gas are packed more tightly together.

sont des régions où les étoiles et le gaz sont plus étroitement liés.

But the arms aren't static structures.

Mais les bras ne sont pas des structures statiques.

They are caused by zones of compression that travel through the galaxy as waves.

Elles sont causées par des zones de compression

qui traversent la galaxie sous forme d’ondes.

Just as a whirlpool has multiple peaks and troughs,

Tout comme un tourbillon possède de multiples pics et creux,

a density wave in a galaxy has multiple regions of high density—

une onde de densité dans une galaxie a plusieurs régions de haute densité,

the bright spirals— separated by regions of lower density.

les spirales brillantes, séparées par des régions de densité plus faible.

And as the wave travels,

Et au fur et à mesure que l’onde se déplace,

different stars are constantly entering and leaving the spirals.

différentes étoiles entrent et sortent constamment des spirales.

Density waves can form in several ways.

Les ondes de densité peuvent se former de plusieurs manières.

For some galaxies, a nearby companion galaxy stirs the pot.

Pour certaines galaxies, une galaxie compagne proche sème la pagaille.

Its gravitational pull breaks the disc’s symmetry,

Son attraction gravitationnelle rompt la symétrie du disque,

generating a wave that could last for a billion years.

générant une onde qui pourrait durer un milliard d’années.

For other galaxies,

Pour les autres galaxies,

the presence of a small clump of tightly packed stars and gas within the galaxy

la présence d’un petit amas d’étoiles et de gaz étroitement serrés

à l’intérieur de la galaxie

can have a ripple effect, spontaneously giving rise to a wave.

peut avoir un effet d'entraînement, donnant naissance spontanément à une onde.

This is thought to be the cause of the Milky Way's spirals.

On pense que c’est la cause des spirales de la Voie lactée.

In both scenarios,

Dans les deux scénarios,

the galaxy’s overall rotation bends the dense region into spirals,

la rotation globale de la galaxie courbe la région dense en spirales,

which rotate around the galaxy’s center.

qui tournent autour du centre de la galaxie.

Our solar system is orbiting the galactic center faster than the spiral arms.

Notre système solaire tourne autour du centre galactique

plus rapidement que les bras en spirale.

We’ll be moving deeper into our current arm for millions of years

Nous nous enfoncerons plus profondément dans notre bras actuel

pendant des millions d'années

before eventually putting it in our rearview mirror.

avant de le voir dans notre rétroviseur.

And recent observations have added another wrinkle to the picture.

Et des observations récentes ont ajouté de la complexité à la situation.

Rather than just one density wave,

Plutôt qu'une seule onde de densité,

a typical spiral galaxy likely has two or more waves that overlap with each other

une galaxie spirale typique possèderait deux ondes ou plus qui se chevauchent

and travel at different speeds.

et se déplacent à des vitesses différentes.

The result would be spiral arms that last for tens or hundreds of millions of years

Il en résulte des bras en spirale

qui durent des dizaines ou des centaines de millions d’années

before breaking apart and re-forming.

avant de se briser et de se reformer.

This may be happening in the Milky Way,

Cela se produit peut-être dans la Voie lactée,

meaning that when the Earth formed 4.5 billion years ago,

ce qui signifie que lorsque la Terre s’est formée il y a 4,5 milliards d’années,

the spirals themselves may have looked entirely different than they do today.

les spirales avaient peut-être une apparence complètement différente

de ce qu'elles sont aujourd'hui.

In any case, our spirals won't last forever.

De toute façon, nos spirales ne dureront pas éternellement.

About 5 billion years from now,

Dans environ 5 milliards d'années,

the Milky Way will start to merge with the Andromeda galaxy,

la Voie lactée commencera à fusionner avec la galaxie d’Andromède,

throwing off the balance of angular momentum and creating an egg shape—

bouleversant l’équilibre du moment cinétique

et créant une forme d’œuf,

the birth of a new era in our galaxy’s history.

marquant ainsi le début d’une nouvelle ère dans l’histoire de notre galaxie.