En introduisant des nuages de gaz géants, ils ont observé la formation de bras en spirales. La première explication proposée supposait que les bras des galaxies spirales sont formés de matière plus dense, qui se déplace avec le bras.
On pense que les galaxies ont une forme spirale au début de leur vie, car la fraction de gaz est très grande. Puis, les fusions de galaxies leur font perdre progressivement la rotation pour devenir elliptiques.
Le bras spiral d'Orion ou, simplement, le bras d'Orion (également appelé bras local ou avec son nom complet bras d'Orion-Cygne) est un bras spiral mineur de notre galaxie, la Voie lactée. C'est dans ce bras que se situe le Système solaire.
Finalement, près de 100 millions d'années après le Big Bang, le gaz s'est suffisamment réchauffé et densifié pour que naissent les premières étoiles. Les nouvelles étoiles naissaient 10 fois plus vite que dans notre Univers actuel. D'énormes amas d'étoiles constituèrent bientôt les premières galaxies.
Elle tourne autour du Soleil à 100 000 km/h; Le Soleil orbite autour du centre de la Voie lactée à 850 000 km/h; Notre galaxie navigue à près de 2,3 millions de km/h, soit 630 km par seconde.
Les galaxies sont de trois types morphologiques principaux : elliptiques, spirales, irrégulières. Une description plus étendue des types de galaxies a été donnée à la même époque par Hubble et est depuis nommée séquence de Hubble. Toutes les étoiles ne font pas partie de galaxies.
La plus grande galaxie connue à ce jour est une galaxie elliptique connue sous le nom de IC 1101. Elle se trouve à environ 1 milliard d'années-lumière de notre Terre, dans la constellation du Serpent. Son diamètre atteint les 6 millions d'années-lumière.
Un article paru en janvier 2011 dans la revue Physical Review arrive à la conclusion que le temps va s'arrêter d'ici 5 milliards d'années. Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont étudié les implications de la théorie de l'inflation éternelle et l'existence de multivers associée à cette théorie.
Les astrophysiciens considèrent que l'évolution des galaxies est liée à leur capacité à fabriquer des étoiles.
2000 milliards de galaxies dans l'Univers.
Un quasar est composé de trois grandes parties principales : le trou noir supermassif ,comportant la quasi-totalité de la masse du quasar (de quelques millions à quelques dizaines de milliards de fois la masse du Soleil).
Les vides cosmiques sont des régions de l'univers apparemment dépourvues de galaxies. Ils sont aussi supposés pauvres en matière d'où leur nom de « vide cosmique ». Ces régions ont des tailles caractéristiques de l'ordre de quelques millions d'années-lumière pour les plus « petites » d'entre elles.
La Voie lactée, notre galaxie, a encore beaucoup de secrets pour nous. La bande lumineuse de la Voie lactée s'étend au-dessus du Parc national du Grand Teton, dans le Wyoming.
La plupart des galaxies à faible brillance de surface (LSB, de l'anglais Low Surface Brightness) tournent selon une courbe de rotation croissante du centre vers les bords, ce qui indique qu'elles n'ont qu'un faible noyau central.
On pense que les galaxies tournent sur elles-mêmes suite à un phénomène qui s'est produit lors de la formation de l'Univers, à une époque où la matière commença à s'accréter par l'effet de la gravitation.
À cause de la gravité : son attraction est de plus en plus faible aux extrémités de la Voie lactée. La forme de la galaxie est liée aux atomes d'hydrogène — « l'hydrogène interstellaire neutre » (HI) — qui forment la majeure partie du gaz dans le disque.
Taille et Univers observable
À ce jour, aucune donnée scientifique ne permet de dire si l'Univers est fini ou infini. Certains théoriciens penchent pour un Univers infini, d'autres pour un Univers fini mais non borné. Un exemple d'Univers fini et non borné serait l'espace se refermant sur lui-même.
Il y aurait entre 100 et 200 milliards de galaxies dans l'univers tel que nous le connaissons. Celle dont fait partie le Système solaire a été baptisée la Voie lactée et regroupe quelque 100 milliards d'étoiles.
Comme nous l'avons vu plus haut, les gaz qui composent les galaxies naissantes s'aplatissent sous l'effet des forces de gravité exercé par le centre de la galaxie. En revanche, la rotation autour du centre de la galaxie permet quant à elle d'étendre ces gaz tout en formant un disque.
Selon la théorie de la relativité générale, un Univers en expansion doit avoir commencé par un Big Bang, ce qui implique la finitude du temps, apparu simultanément avec l'espace et l'énergie-matière. Cette façon de voir s'est modifiée au cours des dernières années.
Tout s'est fait petit à petit. Les poussières qui étaient dans le nuage se sont agglomérées pour former des « grains de sable », puis de gros rochers, et, attirés par la force de gravité, ces rochers se sont assemblés lors de violentes collisions qui ont fait fondre la roche !
Il n'y a pas "d'extérieur" à l'Univers . L'Univers n'a donc pas de limite : tu peux partir en fusée aussi vite que tu veux (même plus vite que la lumière si tu veux) dans une direction quelconque pendant un temps très long, tu n'arriveras pas à sortir de l'Univers.
Ainsi, l'Univers observable forme une sorte de sphère autour de nous, mais le bord de cette sphère ne marque pas la fin de l'Univers, il marque juste la zone qui n'est pas encore observable pour nous.
Notre place dans l'Univers. Nous vivons sur la planète n° 3 : la terre. C'est la troisième planète tournant autour du soleil après Mercure et Vénus. Notre soleil est situé dans une galaxie spirale de plus de 100 milliards d'étoiles : la voie lactée.
Les protons et les neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions.