Communiqué de presse

Le VLT revisite une étrange collision cosmique

9 décembre 2015

De nouvelles images acquises par le Très Grand Télescope de l'ESO à l'Observatoire de Paranal révèlent en détail les spectaculaires effets d'une collision cosmique vieille de 360 millions d'années. Parmi les débris figure un objet rare et mystérieux à la fois : une jeune galaxie naine. Cette dernière offre aux astronomes l'excellente opportunité de mieux connaître ce type de galaxies, largement répandues dans l'Univers jeune, mais généralement trop distantes et trop peu lumineuses pour pouvoir être observées au moyen des télescopes actuels.

NGC 5291, cet objet flou, de forme ovale, qui occupe le centre de l'image, est une galaxie elliptique située à quelque 200 millions d'années lumière de la Terre dans la constellation du Centaure. Voici 360 millions d'années, NGC 5291 a été impliquée dans une violente collision provoquée par une autre galaxie fonçant, telle un boulet de canon, en direction de son centre. Ce crash cosmique s'est soldé par l'éjection d'énormes quantités de gaz dans l'espace environnant, qui plus tard formèrent un anneau autour de NGC 5291 [1].

Au fil du temps, la matière constituant cet anneau s'est condensée puis effondrée, donnant lieu à des dizaines de régions de formation d'étoiles ainsi qu'à plusieurs galaxies naines. Ces dernières figurent sous l'aspect de zones de couleur bleue pâle, voire blanche, réparties autour de NGC 5291 sur cette nouvelle image acquise par l'instrument FORS qui équipe le VLT. L'amas de matière le plus massif et le plus lumineux se situe à droite de NGC 5291 – il s'agit de l'une des galaxies naines notée NGC 5291N.

A l'instar des autres grandes galaxies, la Voie Lactée résulte vraisemblablement de l'aggrégation de galaxies naines durant les premières années de l'Univers. Si certaines de ces galaxies, de modestes dimensions, ont survécu jusqu'à aujourd'hui, elles doivent logiquement renfermer de nombreuses étoiles extrêmement âgées.

Or, il apparaît que NGC 5291N ne contient aucune étoile âgée. Des observations détaillées effectuées au moyen du spectrographe MUSE [2] ont en outre révélé que les régions situées en périphérie de la galaxie présentaient des caractéristiques semblables à celles des zones de formations d'étoiles. Ainsi donc, les observations sont-elles en désaccord avec les prévisions des modèles théoriques actuels. Les astronomes attribuent ces “anomalies” à la survenue d'importantes collisions de gaz au sein de la région en question.

NGC 5291N diffère d'une galaxie naine typique et arbore de nombreux traits caractéristiques des structures granuleuses présentes dans la plupart des galaxies à formation d'étoiles de l'Univers lointain. A ce titre, elle constitue un objet unique de notre Univers local ainsi qu'un important laboratoire d'étude des premières galaxies riches en gaz, bien souvent trop lointaines pour pouvoir être observées dans le détail par les télescopes actuels.

Ce système pour le moins inhabituel a déjà été observé par un large éventail d'instruments au sol, tel le télescope de 3,6 mètres de l'ESO à l'Observatoire de La Silla [3]. Toutefois, les capacités de MUSE, de FORS et du Très Grand Télescope ont récemment permis d'accéder à certaines des propriétés, ainsi qu'à l'historique, de NGC 5291N.

De prochaines observations, menées notamment par le Télescope Géant Européen (E-ELT), devraient permettre aux astronomes de lever le voile sur les derniers mystères de cette galaxie naine.

Notes

[1] A l'heure actuelle, NGC 5291 interagit doucement avec MCG-05-33-005 – la Galaxie Seashell, une galaxie inabituelle en forme de virgule située non loin du centre lumineux de NGC 5291.

[2] NGC 5291 a été observée au moyen d'une technique baptisée spectrographie de champ intégral lors de la phase de validation scientifique de l'instrument MUSE. Cette technique, qui consiste à collecter un spectre de lumière en chacun des points du ciel, offre une vue tridimensionnelle de la cible. Les observations de MUSE ont révélé l'existence insoupçonnée de raies d'hydrogène et d'oxygène en émission en périphérie de NGC 5291N.

[3] NGC 5291 a été étudiée dès 1978 par les astronomes au moyen du télescope de 3,6 mètres de l'ESO à l'Observatoire de La Silla. Ces observations ont révélé la présence de vastes quantités de matière dans l'espace intergalactique environnant la galaxie, dont nous savons aujourd'hui qu'elles consistent en diverses régions de formations d'étoiles et autres galaxies naines issues de l'effondrement de l'anneau gazeux de la galaxie.

Plus d'informations

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé “Ionization processes in a local analogue of distant clumpy galaxies: VLT MUSE IFU spectroscopy and FORS deep images of the TDG NGC 5291N”, par J. Fensch et al., à paraître au sein de la revue Astronomy & Astrophysics.

L'équipe se compose de J. Fensch (Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU/SAp, Université Paris Diderot, Gif-sur-Yvette, France [CEA]), P.-A. Duc (CEA), P. M. Weilbacher (Institut Leibniz d'Astrophysique, Potsdam, Allemagne), M. Boquien (Université de Cambridge, Royaume-Uni; Université d'Antofagasta, Antofagasta, Chili) et E. Zackrisson (Université d'Uppsala, Uppsala, Suède).

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

Liens

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1547.