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Diagramme de la classification de Hubble, sous sa forme habituelle dediapason. Il est aussi nommé « fourchette de Hubble ».
Enastronomie, laséquence de Hubble est une classification des types degalaxies reposant sur des critères morphologiques. Elle est développée en 1936 parEdwin Hubble.
À gauche du schéma classique représentant la séquence de Hubble se trouvent lesgalaxies elliptiques. Ces galaxies présentent une distribution des sources lumineuses douces, régulières et dépourvues de motifs quelconques et ont, comme leur nom l'indique, la forme d'uneellipse. Elles sont notées de la lettre E, suivie d'un nombren représentant leur degré d'excentricité apparent. Conventionnellement,n vaut dix fois l'ellipticité de la galaxie, arrondie à l'unité ; l'ellipticité pouvant être définie comme, oùa etb sont respectivement la longueur du petit et du grand axe de l'ellipse considérée. Cependant, l'ellipticité observée d'une galaxie dépend de son orientation dans les trois dimensions. En effet, les galaxies elliptiques ont une structureellipsoïdale. Conformément aux observations, les galaxies les plus excentriques tracent des ellipses donte = 0,7 (notée E7).
À droite, la séquence de Hubble se divise en deux branches qui représentent lesgalaxies spirales. Une galaxie spirale consiste en undisque aplati constitué d'une structure enspirale, où de nombreusesétoiles se forment, et d'unbulbe central. Environ une galaxie sur deux possède aussi une barre centrale qui s'étend à partir du bulbe central, à partir de laquelle les bras commencent. De telles galaxies sont définies commespirales barrées.
Dans le diagramme de Hubble, les galaxies spirales régulières occupent la branche supérieure et sont notées S, tandis que la branche inférieure est occupée par les galaxies spirales barrées, notées SB. Ces deux types sont ensuite subdivisés en fonction de l'apparence de leur structure en spirale. Ces subdivisions sont notées d'une lettre minuscule suivant la dénomination principale comme suit :
Sa (SBa) : des bras diffus et très resserrés, un noyau étendu et lumineux ;
Sb (SBb) : les bras sont moins enroulés que ceux des Sa, et le bulbe est relativement plus faible ;
Sc (SBc) : les bras sont étendus et lâches, permettant de résoudre des amas stellaires et des nébuleuses en leur sein, le bulbe perd encore en importance par rapport à la catégorie précédente.
À ces trois classes élaborées par Edwin Hubble s'ajoute une quatrième établie par le schéma de classification étendu deGérard de Vaucouleurs :
Sd (SBd) : des bras très faiblement enroulés et fragmentaires, la majorité de la lumière provient des bras et non plus du bulbe.
Bien qu'il fasse exclusivement partie du système de classification deDe Vaucouleurs, la catégorie Sd est souvent incluse dans la séquence de Hubble. Ces classes fondamentales de spirales peuvent encore être étendues en fonction de paramètres encore plus fins. Par exemple, une galaxie spirale à l'apparence intermédiaire se situe entre deux catégories et recevra deux lettres minuscules au lieu d'une (par exemple, une galaxie Sbc se place entre une galaxie Sb et Sc).
Notre galaxie est généralement classée dans la classe SBb, ce qui en fait une galaxie spirale barrée avec des bras biens définis. Cependant, cette classification est approximative, dans la mesure où nous ne pouvons pas observer la galaxie de l'extérieur.
Au centre du diagramme, entre les elliptiques et les spirales, se trouve une classe intermédiaire, lesgalaxies lenticulaires, qui sont notées S0. Ces galaxies se composent d'un bulbe central brillant, à la manière des galaxies spirales, et d'une structure étendue en forme de disque qui l'entoure. À la différence des galaxies spirales, le disque galactique des galaxies lenticulaires ne présente pas debras spiraux et ne forme pas d'étoiles nouvelles en quantité significative. Le bulbe est souvent la principale source de lumière d'une telle galaxie. Les lenticulaires vues de face sont difficiles à distinguer des elliptiques de type E0, rendant la classification quelquefois incertaine. Lorsqu'elles sont vues de profil, des bandes de poussière sombre sont parfois visibles parabsorption devant le disque.
Lors de la publication initiale du schéma de classification de Hubble, l'existence des galaxies lenticulaires était purement hypothétique. Hubble pensait qu'il devait y avoir une étape intermédiaire entre les elliptiques les plus aplaties et les spirales. Des observations postérieures (en partie par Hubble lui-même) ont démontré que l'idée de Hubble était correcte et la classe S0 fut incluse lors de la présentation définitive de la séquence de Hubble parAllan Sandage.
Les galaxies qui n'entrent pas dans la séquence de Hubble car elles n'ont pas de structure régulière sont appeléesgalaxies irrégulières. Hubble définit deux classes de galaxies irrégulières :
Irr I : ces galaxies au profil asymétrique n'ont pas de bulbe central ou de spirale évidente ; au lieu de cela, elle contiennent beaucoup d'amas individuels d'étoiles jeunes ;
Irr II : ces galaxies ont une apparence asymétrique plus douce et ne sont pas clairement résolvables en étoiles ou en amas.
Dans sa classification étendue, de Vaucouleurs appela les galaxiesIrr I des « Irrégulières de Magellan » (Magellanic irregulars enanglais), en référence auxNuages de Magellan — deuxsatellites de la Voie lactée qu'Hubble classa dans la sous-classeIrr I. La découverte d'une structure spirale très diffuse dans leGrand Nuage de Magellan mena de Vaucouleurs à re-diviser les galaxies irrégulières de la manière suivante : celles qui, comme le Grand Nuage de Magellan, présentent des traces de structure en spirale (symbolisées d'un Sm), et celles qui ne présente aucune structure évidente, comme lePetit Nuage de Magellan (notées Im). Dans la classification étendue, lesIrr I sont généralement placées à la fin de la branche des galaxies spirales.
Pour saclassification, Hubble se fonda sur des photographies des galaxies prises par lestélescopes de son époque. Initialement, il envisagea cette classification comme une séquenceévolutive où les galaxies elliptiques étaient une forme primitive pouvant évoluer en galaxies spirales. Notre compréhension actuelle suggère que la situation est plutôt l'opposé ; cependant Hubble laissa son empreinte dans le jargon des astronomes, qui parlent toujours des galaxies de « premier type » ou de « type tardif » selon que le type d'une galaxie apparait vers la gauche ou vers la droite du diagramme.
Des observations plus modernes des galaxies nous ont fourni les informations suivantes sur les différents types de galaxies :
les galaxies elliptiques sont pauvres engaz et enpoussières et se composent la plupart du temps d'étoiles âgées ;
les galaxies spirales sont généralement riches en gaz et en poussières et possèdent un mélange d'étoiles jeunes et plus âgées ;
les galaxies irrégulières sont assez riches en gaz, poussière et en étoiles jeunes.
À partir de ces informations, les astronomes ont construit une théorie de l'évolution des galaxies qui suggère que les galaxies elliptiques sont, en fait, le résultat de collisions entre galaxies spirales et/ou irrégulières ; collisions qui dépouillent une grande partie du gaz et des poussières et distribuent de façon aléatoire les orbites des étoiles.