M82, le cigare

NGC 3034

  mise à jour le 8 mars 2001: §3 - Hubble épie M82

  1. Présentation

  Distante de 12 millions d'al de la Terre, M82, dite la galaxie du cigare ou NGC 3034, est une galaxie irrégulière type II située non loin de la Petite et de la Grande Ourse. Explosions gigantesques, naissance d'étoiles par millions, supernovae en chaîne, collision avec sa voisine, telle est la vie de M82. 

  Découverte par Bode en 1774, M82 a une masse estimée à 50 milliards de Soleil pour un diamètre de 40 000 al et un diamètre apparent de 13' x 6'. Sa vitesse radiale est de + 322 km/s et sa magnitude est de 8.

ascension droite  : 09h55min52,2s
déclinaison          :  + 69°40min47s

Ci-dessous, la localisation de M81 et M82.

localisation de M81 et M82

 

 Description du couple 

 Sur la photo ci-dessous nous voyons à gauche M81 et à droite M82. M82 est une spirale très chaotique où le noyau témoigne d'une violente activité. La galaxie du cigare a un aspect très tourmenté, morcelé et filamenteux. Ceci pourrait résulter d'un passage à proximité de M81 toute proche. L'attraction gravitationnelle a perturbé les 2 galaxies, car M81 est aussi tourmentée. Cela a probablement soulevé des ondes de densités qui ondulent autour de M81 est donne de la richesse à la forme de ses bras. 

nous voyons à gauche M81 et à droite M82

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap000209.html

Credit & Copyright: Robert Gendler

 

  Il semblerait que la matière froide ait été éjectée lors de la rencontre avec sa voisine et soit reprise partiellement, la chute du gaz pouvant participer à la création d'étoiles dans M82, donnant un énorme nuage d'hydrogène neutre s'étendant jusqu'à M81. Le centre de NGC 3034 est un ensemble d'amas stellaires riches en gaz ionisé. Le noyau central, où l'on a découvert des nuages de CO (monoxyde de carbone) sur 2,6 mm de longueur d'onde, semble être en rotation rapide. Sa luminosité atteint plus de 500 millions de Soleil. Le fuseau bleu trahit la présence d'étoiles jeunes autour du disque et elles ne semblent pas être plus âgées que 50 millions d'années. Des observations radio et en optique tendent à démontrer de violentes explosions. Il y a environ 1 million d'années, des masses gazeuses auraient été éjectées à des vitesses allant de 500 à 1000 km/s de part et d'autre du centre. Des millions de masses solaires auraient été expulsées  créant un très important rayonnement cosmique et de longs filaments. Un super vent de particules, issu de plusieurs supernovae, expulserait le gaz vers l'extérieur. L'hydrogène ionisé (H-alpha) à 6563 Å, en rouge sur la photo du télescope japonais Subaru, est représenté par des filaments projetés hors de la région centrale qui s'étendent à plus de 10000 al dans chaque direction. M82 est la plus brillante galaxie en infra-rouge. Elle ne peut être vu, en visible, qu'avec de petit télescope.

  1. Bulle magnétique

Résultat d'observations à 450 nm et en lumière polarisée à 850 nm.

Résultat d'observations à 450 nm et en lumière polarisée à 850 nm. Les flèches rouges et bleues indiquent la direction du champ magnétique et les pointillés blancs, l'enveloppe de la bulle magnétique. Les flèches blanches indiquent la direction du vent stellaire issu du centre.

 

http://spaceflightnow.com/news/n0004/19magneticbubble/

  Une bulle magnétique mesurant 3000 al, a été découverte à proximité de la galaxie du cigare, M82, par une équipe d'astronomes de Hawaï. Rien de similaire n'avait encore été trouvé et cela jette de nouvelles bases pour la compréhension  de la naissance et l'évolution des étoiles au sein des galaxies. Les astronomes du JAC (Joint Astronomy Center à Hawaii) ont dressé une carte de la structure magnétique de pour M82 voir les étoiles en train de naître à l'intérieur de la pouponnière que sont les nuages de gaz au sein de la région active. 
  Cette énorme bulle fut une réelle surprise pour les scientifiques, qui est une nouvelle caractéristique des galaxies qui leur était inconnue. Ils peuvent voir combien la structure du champ magnétique agit sur la forme des régions actives. L'explication la plus probable de la présence de cette bulle est que l'énorme énergie des vents stellaires expulse vers l'extérieur, le gaz stellaire issus des étoiles et supernovae, forçant le champ magnétique à sortir.
   M82 fabrique 50 fois plus d'étoiles que les autres galaxies, mais la raison reste encore inexpliquée. Pour les membres du JAC, le plus excitant est de voir les lignes du champ magnétique sortir tout droit du noyau de la galaxie du cigare et puisque les particules ionisées des nuages de gaz ont tendance à fuir le long des lignes de force, ils ont un indice pour comprendre une telle prédominance à la formation d'étoiles en son centre.

 

  1. Vu par Subaru

 

Cette photo fut prise par l'équipe japonaise utilisant le télescope Subaru

Subaru 8.3-m Telescope

  Cette photo fut prise par l'équipe japonaise utilisant le télescope du type Cassegrain, Subaru (mis en service en janv 99), équipé de la caméra FOCAS ( Faint Object Camera and Spectrograph) lors de sa nuit d'exploration le 2 février 2000. Il est capable de prendre plusieurs dizaines de spectres lors d'une simple exposition d'un champ de 6 mn d'arc.
  Cette vue est l'addition des photos prises avec des filtres bleu à 450 nm, vert à 550 nm et H-alpha à 650 nm pour le rouge.

  La galaxie du cigare, M82, fut la première source infra-rouge extragalactique à être découverte. Les observations ont révélé que probablement plus de 100000 régions H II très actives (comme Orion) occuperaient NGC 3034. Ceci permet d'évaluer que le taux de supernovas serait de 3 tous les 10 ans. Ces supergéantes arrivées en fin de vie seraient l'explication du rayonnement synchrotron découvert. Des électrons très rapides spiralent autour des lignes de force du champ magnétique et seraient attirés par la voisine, M81.

  1. Hubble épie M82

   Cette image, prise par le télescope spatial Hubble le 15 septembre 1997, montre le résultat de la rencontre des 2 galaxies M81 et M82. Nous voyons les régions centrales de M82 où de violents remous cataclysmiques,  causés par cette interpénétration perturbatrice, créent des flambées d'étoiles nouvelles.

   D'immenses traînées de poussières traversant le disque de M82 sont d'autres signes révélateurs de l'agitation des étoiles en formation. Au- dessous du centre et sur la droite, un violent vent galactique repousse les inextricables filaments d'hydrogène et d'azote. Plus d'une centaine de super amas d'étoiles (groupes compacts très brillants regroupant environ 100 000 étoiles) apparaissent comme des points blancs, éparpillés partout dans la zone centrale de la galaxie. La zone sombre, au-dessus du centre, est un immense nuage de poussières.

   Les scientifiques Européens et Américains utilisent ces nuages  pour dater l'interaction entre M81 et M82, qui s'est probablement produite il y a 600 millions d'années, quand une région appelée M82b (la zone rosée et brillante, juste au-dessous et à gauche du nuage de poussières au centre) explosa en créant de nouvelles étoiles. Les scientifiques ont trouvé que cette ancienne flambée d'étoiles fut déclenchée par la confrontation avec M81. Les résultats furent publiés dans l'ASTRONOMICAL JOURNAL en février 2001.

  Cette découverte fournit une preuve permettant de relier la naissance des étoiles des super amas d'étoiles, à la violente interaction entre des galaxies. Ces nuages donnent aussi un aperçu d'un univers brutal et bouleversé depuis longtemps, lorsque des galaxies se rencontre plus ou moins fréquemment.

 

Cette image fut élaborée à partir de 3 images

http://sci.esa.int/img/54/28500.jpg

Credit: Richard de Grijs (Cambridge IoA) et al., ESA, NASA

  Cette image  en couleur composite naturelle, fut élaborée à partir de 3 images exposées avec des filtres bleu, vert et rouge de la caméra Wide Field and Planetary 2. Elles firent combinées dans l'ordre chromatique: 4250 s dans le bleu (428 nm); 2800 s dans le vert (520 nm) et 2200 dans le rouge (820 nm).

  1. Chandra dévoile le coeur

    L'image X de la région centrale de M82 (image ci-dessous) montre une source brillante non loin du centre marqué par la petite croix verte. C'est un résidu du centre dynamique de la galaxie, situé à environ 600 al. L'intensité lumineuse de cette source s'accroît spectaculairement sur une période de 3 mois (images droite et gauche, ci-dessous). Une variation, sur une période de 10 minutes, fut aussi observée. Cette variation rapide et le pic d'intensité mettent en évidence qu'un rayonnement X est produit par de la matière accrétée dans un trou noir d'une masse estimée à 500 fois le Soleil.

    C'est le premier cas confirmé de présence d'un si grand trou noir en dehors du noyau galactique et les scientifiques pensent que c'est un  nouveau type de trou noir formé par la fusion d'un certain nombre de trous noirs ou par l'effondrement d'une hyper étoile constituée par coalescence de nombreuses étoiles.

   Chandra a observé six fois M82, en 30 heures de pose. Certaines observations furent effectuées avec la caméra à haute résolution (HRC) et certaines avec la caméra CCD du spectromètre X:  ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer). L'apparence extérieure de la répartition de la source X est due à un artefact instrumental. La distribution des rayons X est cohérent avec cette source ponctuelle.


http://chandra.harvard.edu/photo/cycle1/m82bh/index.html

NASA/CXC/SAO

apod: http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/

 

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