Séance de cours

Structures en spirale dans les systèmes rotatifs

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Dans cours

PHYS-401: Astrophysics IV : stellar and galactic dynamics

The aim of this course is to acquire the basic knowledge on specific dynamical phenomena related to the origin, equilibrium, and evolution of star clusters, galaxies, and galaxy clusters. ...

Description

Cette séance de cours explore la stabilité des systèmes en rotation uniforme, en se concentrant sur les structures en spirale dans les disques rotatifs. Il se penche sur la relation de dispersion pour les disques de fluide, l'origine des structures en spirale et la stabilité contre les systèmes sans collision. L'instructeur discute de la réponse du système aux perturbations météorologiques, des solutions pour stabiliser les systèmes rotatifs et du problème d'enroulement dans les spirales observées. Divers aspects des galaxies spirales, y compris leurs fonctions de forme et leurs angles de tangage, sont également couverts. La séance de cours se termine par une analyse détaillée de l'instabilité de Jeans, les effets stabilisateurs des mouvements de cisaillement, et la prédiction du nombre de bras spiraux dans les disques rotatifs.

Enseignant·e

Yves Revaz

Yves Revaz est maître d'enseignement et de recherche au laboratoire d'astrophysique (LASTRO) de l'EPFL. Après des études à l'EPFL, il a soutenu une thèse de doctorat intitulée: "Dynamique des régions externes des galaxies spirales et contraintes sur la matière noire" à l'Observatoire de Genève, sous la direction du Prof. Daniel Pfenniger. Il a ensuite travaillé à l'Observatoire de Paris, au LERMA (Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères) sous la supervision de la Prof. Françoise Combes et s'est intéressé aux écoulement froids dans les amas de galaxies. Il a rejoint le LASTRO en 2007, où, en collaboration avec la Prof. Pascale Jablonka, il a développé un nouveau code TreePM/SPH chemo-dynamique appelé GEAR, dans le but d'étudier l'évolution chimique des galaxies. Sa recherche se focalise actuellement sur l'évolution des galaxies naines et leur lien avec la cosmologie. Yves Revaz et aussi l'auteur de pNbody, une librairie python parallélisée dédiée à l'analyse de larges systèmes N-corps.

Source officielle

Proximité ontologique

Astronomie

Astrophysique: Étoile

Concepts associés (25)

Galaxie spirale

right|thumb|250px|Galaxie spirale NGC 4414 telle que vue par le télescope spatial Hubble. Une galaxie spirale est un type de galaxie contenant jusqu'à plusieurs centaines de milliards d'étoiles et qui adopte la forme aplatie d'un disque, avec un renflement central sphérique lumineux appelé le bulbe. Les galaxies spirales contiennent également, et de façon variable, des quantités importantes de gaz et de poussières. Autour du disque, il existe également un halo moins dense et plus discret, aux étoiles fréquemment regroupées en amas globulaires.

Galaxie spirale barrée

Une galaxie spirale barrée est une galaxie spirale dont les bras spiraux n’émergent pas du centre de la galaxie, mais d’une bande d’étoiles traversant ce centre. Les bras spiraux semblent émerger des bouts de la barre de ces galaxies, tandis qu’elles paraissent émerger directement du noyau d’une galaxie spirale ordinaire. Edwin Hubble classifia ces types de galaxies spirales comme SB (« spirale barrée ») dans sa séquence de Hubble. Il les a répertoriées en trois sous-catégories, elles-mêmes basées sur la forme et la manière dont se disposent les bras de la spirale.

Disque galactique

alt= Carte stellaire de l'environnement proche du Soleil dans notre Voie Lactée, comprenant les 2000 étoiles les plus brillantes situées à moins de 500 parsecs, d'après les relevés du satellite Hipparcos. Le centre galactique serait situé 8000 parsecs vers la droite. Le Soleil est figuré en bleu au centre. Le disque galactique est mis en évidence par la densité d'étoiles brillantes au centre de l'image en vue de côté.

Centre galactique

vignette|droite|Centre galactique, image infrarouge. Le centre galactique est le centre de rotation du disque de la Voie lactée, galaxie comprenant la planète Terre. Il est situé à une distance de , soit , du Soleil dans la région lumineuse la plus étendue de la Voie lactée, dans la direction de la constellation zodiacale du Sagittaire. En raison de la présence de poussières sur la ligne de visée, responsables d'environ 30 magnitudes d'atténuation de la luminosité dans le spectre visible, le centre galactique n'est pas observable en longueurs d'onde visibles, ultraviolettes et rayons X.

Plan galactique

En astronomie, le plan galactique est un plan situé au milieu de la zone (appelée disque) où se trouve la plus grande partie des étoiles d'une galaxie de forme aplatie, comme le sont les galaxies spirales. Ce plan passe par le centre de masse de la galaxie. Ce plan galactique est orienté, avec un côté nord et un côté sud. Dans le cas de la Voie lactée : le pôle nord galactique correspond à la direction de la constellation de la Chevelure de Bérénice, près de l'étoile α Bootis (Arcturus) ; le pôle sud galactique correspond à la direction de la constellation du Sculpteur, près de l'étoile β Ceti (Deneb Kaitos, de la Baleine).

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