Depuis toujours, les humains peuvent voir des galaxies à l’œil nu. En effet, les Nuages de Magellan ou la grande nébuleuse d’Andromède sont aisément observables sans instrument sous un ciel clair. Par contre, il aura fallu attendre longtemps avant de pouvoir comprendre réellement ce que c’est.

Lorsque la lunette astronomique a été inventée, les astronomes ont pu distinguer un peu plus clairement ces astres, sans pour autant pouvoir apporter d’éléments nouveaux. Puis, vinrent les télescopes plus puissants, mais toujours aucune explication tangible. En 1923, les photographies prises à l’aide d’un instrument de 2,5 m de diamètre et situé au Mont Wilson, permirent enfin de distinguer des étoiles. La variation de leur éclat permit de déduire leur distance. Les valeurs obtenues étaient colossales au regard de celles qui avaient été mesurées jusque-là. Force était de constater qu’il s’agissait d’ "univers îles" (c’est ainsi que les astronomes les surnommèrent à l’époque) très lointains qui renfermaient des étoiles, des nébuleuses et des amas d’étoiles. Le nom de "galaxie" leur fut donné.

Une galaxie est un regroupement d’étoiles, de gaz et de poussières maintenus ensemble par la gravité. Elles sont distantes les unes des autres de 2,5 millions d’années-lumière en moyenne. Par contre, cette distance peut être plus petite dans le cas de galaxies satellites ou lors de collisions, fréquentes dans les amas de galaxies.

Les galaxies sont classées selon quatre types :

• Les elliptiques sont répertoriées, des plus rondes aux plus allongées, de E0 à E7. Ce type de galaxie possède un simple bulbe de luminosité uniforme : le noyau. Les étoiles qui la constituent sont toutes vieilles et riches en atomes lourds. Il semble donc que peu, voire pas, d’étoiles nouvelles y naissent. Elles sont entourées de nombreux amas globulaires. 14 % des galaxies sont elliptiques.

• Les lenticulaires semblent être un type intermédiaire entre les elliptiques et les spirales. Elles ont en effet un bulbe entouré d’un disque de taille comparable. En fait, elles ressemblent à des spirales sans bras dont les étoiles sont aussi vieilles que dans les elliptiques. 13 % des galaxies sont lenticulaires.

• Les spirales sont divisées en deux branches :

• Les spirales normales (la Voie Lactée en fait partie).

• Les spirales barrées : elles présentent une barre transversale à partir de laquelle partent les bras.

• Les irrégulières sont de deux types :

• Les magellaniques : elles ressemblent aux spirales, mais leur bulbe est plus petit et elles n’ont pas de bras. Parfois, elles ont une barre (c’est le cas du Grand Nuage de Magellan). Leur masse est 10 à 100 fois plus faible que celle des galaxies spirales. Elles sont constituées de 10 à 20 % de gaz.

• Les bleues compactes sont semblables à des nuages d’hydrogène ionisé (appelés "régions HII"). Il y naît beaucoup d’étoiles. Les bleues compactes sont 1000 fois plus légères que les spirales.

3 % des galaxies sont irrégulières.

Les galaxies sont très nombreuses : on estime qu’il y a dans l’Univers plusieurs dizaines de milliards de galaxies, réparties en amas.

Il est très difficile d’estimer leur distance, car les galaxies sont généralement très éloignées. On peut en revanche mettre à profit la propriété qu’a l’Univers à se dilater. En effet, les galaxies s’éloignent toutes les unes des autres. Plus elles sont loin, plus elles s’éloignent vite. En mesurant le décalage de leur couleur vers le rouge (ce décalage spectral est appelé "redshift"), on peut déduire leur distance. Cependant, le décalage est lié à la distance de la galaxie par le biais d’une valeur : la constante de Hubble (en l’honneur du découvreur de la vraie nature des galaxies). Or, cette constante n’est pas connue avec précision et c’est ce à quoi les astronomes travaillent activement. Ils sont aidés dans leur recherche par le télescope spatial Hubble (encore lui ! ), qui permet d’étalonner plus finement cette valeur.