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L'univers extragalactique et la Cosmologie


La cosmologie est l'étude de l'Univers dans son ensemble : de sa structure, de son évolution et de son histoire. L'Univers est peuplé de galaxies comparables à notre Voie Lactée. Celles-ci se regroupent en amas, en filaments ou en gigantesques murs, qui sont les plus grandes structures aujourd'hui connues. 

Extrait du "Hubble Deep Field", image profonde obtenue avec le télescope spatial Hubble (HST)



C'est Hubble qui apporta la preuve décisive, en 1924, que les "nébuleuses" spirales ou elliptiques étaient des objets très éloignés, extérieurs à notre Galaxie. En utilisant le télescope de 2,54 m du Mont Wilson, il réalisa en effet l'observation cruciale d'étoiles variables cépheides dans plusieurs "nébuleuses" (M31, M33, NGC 6822), ce qui lui permis d'évaluer leur distance (supérieure au million d'années de lumière) et de les placer bien au-delà des limites de notre Voie Lactée. En mesurant le "décalage vers le rouge" des galaxies et en l'interprétant comme un effet Doppler, c'est encore Hubble qui montra en 1936 que l'Univers était en expansion, les galaxies s'éloignant les unes des autres avec une vitesse proportionnelle à leur distance. Dans le même temps, Einstein élaborait une nouvelle théorie de la gravitation, la relativité générale, apte à décrire le contenu et l'évolution de l'Univers tout entier en reliant sa structure géométriqueà son contenu en matière et en énergie. 

Aujourd'hui, les progrès des techniques d'observation dans tous les domaines spectraux, des ondes radios aux rayonnements X et gamma en passant par l'optique, permettent d'étudier la structure des galaxies et de retracer leur évolution jusqu'à l'époque de leur formation, il y a environ 15 milliards d'années. Les progrès de l'imagerie numérique (CCD, ou caméra à transfert de charge), associés aux vols spatiaux ou à l'optique adaptative, et le développement des techniques d'interférométrie ont permis d'accéder à des détails toujours plus précis, pour des objets toujours plus éloignés.