M82 (galaxie)

galaxie de la constellation de la Grande Ourse

M82
Image illustrative de l’article M82 (galaxie)
La galaxie spirale M82.
Données d’observation
(Époque J2000.0)
Constellation Grande Ourse
Ascension droite (α) 09h 55m 52,7s[1]
Déclinaison (δ) 69° 40′ 46″ [1]
Magnitude apparente (V) 8,4 [2]
9,3 dans la bande B[2]
Brillance de surface 12,61 mag/am2[2]
Dimensions apparentes (V) 11,2 × 4,3[2]
Décalage vers le rouge 0,000897 ± 0,000007[1]
Angle de position 65°[2]

Localisation dans la constellation : Grande Ourse

(Voir situation dans la constellation : Grande Ourse)
Astrométrie
Vitesse radiale 269 ± 2 km/s [1]
Distance 3,907 ± 0,668 Mpc (∼12,7 millions d'al)[3]
Caractéristiques physiques
Type d'objet Galaxie spirale
Type de galaxie I0[1] Sd[2] Scd? pec[4]
Dimensions environ 14,50 kpc (∼47 300 al)[1],[a]
Découverte
Découvreur(s) Johann Elert Bode[4]
Date [4]
Désignation(s) NGC 3034
PGC 28655
UGC 5322
MCG 12-10-11
IRAS 09517+6954
KCPG 218B
CGCG 333-8
PRC D-13
ARP 337
3C 231[2]
Liste des galaxies spirales

M82 (NGC 3034, aussi connu sous le nom de galaxie du Cigare) est une galaxie spirale située dans la constellation de la Grande Ourse. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 348 ± 6 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 5,13 ± 0,37 Mpc (∼16,7 millions d'al)[1].

M82 galaxie du Cigare par Makrem Larnaout

M82 (NGC 3034) a été utilisée par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique I0 sp dans son atlas des galaxies[5],[6].

M82 présente une large raie HI et des régions d'hydrogène ionisé[1]. M82 est aussi une galaxie à sursaut d'étoiles[7].

À ce jour, 21 mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift) donnent une distance de 3,835 ± 0,730 Mpc (∼12,5 millions d'al)[3]. Puisque M82 est trop rapprochée de la Voie lactée, on ne peut employer la valeur du décalage vers le rouge pour déterminer sa distance.

Interaction avec M81 modifier

M82 est environ 5 fois plus lumineuse que la Voie lactée et son centre est des centaines de fois plus lumineux que celui de notre galaxie[8]. On pense que l'intense formation d'étoiles provient de l'interaction gravitationnelle avec sa voisine M81. Comme c'est la galaxie à sursaut de formation d'étoiles la plus rapprochée[8] de la Terre, elle constitue une cible favorite pour l'étude de ce genre de galaxie. La supernova de type 1a SN 2014J a été découverte le dans M82[9]. En 2014, les astronomes ont découvert la source X ultralumineuse (ULX) M82 X-2. Il s'agit du pulsar le plus brillant connu à ce jour[10],[11].

Découverte de M82 modifier

Cette galaxie a été découverte par l'astronome allemand Johann Elert Bode en 1774 qui a aussi découvert la même nuit M81 (NGC 3031). On donne d'ailleurs le nom de nébuleuses de Bode à ces deux galaxies. M82 a été redécouverte indépendamment par l'astronome français Pierre Méchain en qui le signala à son ami Charles Messier. Messier a observé M82 le . D'autres astronomes ont aussi observé et enregistré M82, Johann Gottfried Koehler en 1779 et William Herschel en 1802[4].

Caractéristiques modifier

On pensait que M82 était une galaxie irrégulière, mais en 2005 on a découvert deux bras spiraux symétriques sur des images prises dans le domaine de l'infrarouge proche (PIR). Les bras ont été découverts en enlevant numériquement le disque asymétrique de l'image infrarouge. Et même sans cette soustraction, on voyait les bras dans l'image PIR, car ils étaient plus bleus que le disque. Auparavant, les bras étaient passés inaperçus en raison de la luminosité élevée de la surface du disque, de sa position presque par la tranche (~80°)[8] et de l'obscurcissement produit par le réseau complexe de filaments poussiéreux des images réalisées dans le visible[12].

La région à sursaut de formation d'étoiles modifier

En 2005, on a découvert à l'aide du télescope spatial Hubble 197 jeunes amas d'étoiles massives près du cœur de M82. La masse moyenne de ces amas avoisine les 200 000 masses solaires. Le cœur de M82 constitue donc un environnement très dense de très haute énergie[8]. Au centre de M82, les étoiles se forment à un rythme 10 fois supérieur à celui de toute la Voie lactée[13].

Dans le cœur de M82, le diamètre de la région active de formation d'étoiles est d'environ 500 pc. Quatre amas très brillants (désignés par les lettres A, C, D et E) ont été détectés dans cette région en lumière visible. Ces amas correspondent à des sources connues de rayon X, d'infrarouge et d'onde radio. En conséquence, on considère que ce sont depuis notre ligne de visée les amas les moins obscurcis par la poussière. L'impressionnant jet de matière bipolaire de M82 semble concentré sur les amas A et C et il serait entretenu par l'énergie libérée par des supernovas qui se produiraient dans ces amas environ une fois par décennie[8].

Les observations réalisées par l'observatoire de rayons X Chandra montrent une région d'émission variable de rayon X située à environ 600 années-lumière du centre de M82. Cette source a été désignée M82 X-1[14]. Les astronomes ont émis l'hypothèse que ces émissions proviennent du premier trou noir connu de masse intermédiaire. Sa masse serait comprise entre 200 et 5 000 masses solaires[15]. Comme plusieurs galaxies, M82 renferme un trou noir supermassif en son centre. À partir du mouvement des étoiles, on a estimé la masse de celui-ci à 3 × 107 masses solaires[16].

 
Les sources ultralumineuses M82 X-2 (rouge) et M82 X-1 (bleue) (NuSTAR et Chandra).

Un objet inconnu modifier

En , des radioastronomes de l'Observatoire de Jodrell Bank de l'université de Manchester du Royaume-Uni ont rapporté un objet dans M82 qui a commencé à émettre des ondes radio et dont les émissions ne ressemblent à rien de connu dans tout l'univers[17].

Plusieurs hypothèses ont été formulées au sujet de la nature de l'objet, mais à ce jour aucune n'explique complètement les données observées[18]. On a suggéré qu'il pourrait s'agir d'un microquasar très instable doté d'une très grande luminosité en onde radio, mais une faible luminosité en rayon X. Il pourrait être semblable au microquasar SS 433 de notre galaxie[17]. Cependant, tous les microquasars connus produisent une grande quantité de rayons X, ce qui n'est pas le cas de cet objet, dont l'intensité X est sous le seuil de détection[18]. Cet objet est à plusieurs secondes d'arc du centre de M82, position qui rend peu probable qu'il soit associé au trou noir supermassif. Sa vitesse supraluminique apparente est quatre fois supérieure à la vitesse de la lumière par rapport au centre de la galaxie[19],[20]. Malgré toutes les données acquises sur cet objet, sa vraie nature demeure mystérieuse[19].

Sursaut de formation d'étoiles modifier

 
Sursaut de formation d'étoiles dans le cœur de M82. Cette image dans le domaine des rayons X provient de l'Observatoire Chandra.

M82 subit l'influence de sa voisine plus grosse, la galaxie M81. La force de marée produite par la gravité a déformé M82, un processus qui a débuté il y a environ 100 millions d'années. Cette interaction a produit une augmentation du taux de formation des étoiles d'un facteur 10 par rapport à celui d'une galaxie « normale »[8].

M82 a subi au moins une rencontre rapprochée avec M81, rencontre qui a canalisé une grande quantité de gaz au centre de la galaxie au cours des 200 derniers millions d'années. On pense que la dernière rencontre remonte de 200 à 500 millions d'années et qu'elle a produit un sursaut de formation d'étoiles dont l'âge correspond à celle de certains amas. Ce sursaut a duré pendant au moins 50 millions d'années avec un taux de formation d'environ 10 masses solaires par années. Deux autres sursauts de formation d'étoiles, le dernier il y a de 4 à 6 millions d'années aurait donné naissance aux amas du cœur de la galaxie[8].

Les étoiles du disque de M82 semblent s'être formées il y a 500 millions d'années, laissant dans le disque des centaines d'amas aux propriétés semblables à celles des amas globulaires de la Voie lactée, mais plus jeunes, et dont l'activité a cessé en dehors du cœur de la galaxie il y a 100 millions d'années. Dans le halo de M82, le taux de formation d'étoiles est à un niveau très faible depuis 1 milliard d'années. Pour expliquer ces caractéristiques de M82, on a suggéré qu'elle était auparavant une galaxie à faible brillance de surface où la formation d'étoiles provient des interactions avec la galaxie géante voisine[21].

Supernovas modifier

Quatre supernovas ont été découvertes dans M82 : SN 1986D, SN 2004am, SN 2008iz et SN 2014J[22].

SN 1986D modifier

Cette supernova a été découverte le par M. J. Lebofsky, G. H. Rieke, et W. F. Kailey de l'observatoire Steward de l'université de l'Arizona[23]. Le type de cette supernova n'a pas été déterminé[24].

SN 2004am modifier

Cette supernova a été découverte le par D. Singer, H. Pugh, et W. Li dans le cadre du programme LOSS (Lick Observatory Supernova Search) de l'observatoire Lick[25]. Cette supernova était de type II[26].

SN 2008iz modifier

Cette supernova a été découverte le dans les données captées par le Very Large Array, un réseau de radiotélescopes du NRAO par A. Brunthaler, K. M. Menten, et C. Henkel de l'institut Max-Planck de radioastronomie, par M. J. Reid du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, par G. C. Bower de l'université de Californie à Berkeley et par H. Falcke de l'université Radboud de Nimègue[27]. Cette supernova était de type II[28].

SN 2014J modifier

La supernova thermonucléaire (type Ia) SN 2014J a été découverte le à 19 h 20 TU par Steve J. Fossey avec quatre de ses étudiants à l'observatoire de l'University College de Londres.

 
En bas : emplacement de la supernova SN 2014J.
En haut : la même galaxie, mais sans la supernova.

Groupe de M81 modifier

M82 fait partie du groupe de M81[29],[30]. Ce groupe compte près d'une quarantaine de galaxies connues dont les plus importantes sont M81 (NGC 3031), NGC 2366, NGC 2403, NGC 2976, NGC 3077, NGC 4236 et IC 2574. Les distances de ces galaxies ne peuvent être calculées en utilisant le décalage vers le rouge, car elles sont trop rapprochées de la Voie lactée.

Galerie modifier

 
Image générale de la galaxie prise par Hubble (gauche) et celle de son centre par le télescope spatial James Webb en infrarouge (droite en carré)[31].

Notes et références modifier

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « M82 » (voir la liste des auteurs).

Notes modifier

  1. Diamètre dans la bande POSS1 103a-O.

Références modifier

  1. a b c d e f g et h (en) « Results for object NGC 3034 », NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le )
  2. a b c d e f et g « Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 3000 à 3099 », sur astrovalleyfield.ca (consulté le )
  3. a et b « Your NED Search Results, Distance Results for NGC 3034 », sur ned.ipac.caltech.edu (consulté le )
  4. a b c et d (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 3034 » (consulté le ).
  5. Atlas des galaxies de Vaucouleurs sur le site du professeur Seligman, NGC 3034
  6. (en) « The Galaxy Morphology Website, NGC 3034 » (consulté le )
  7. (en) « appy Sweet Sixteen, Hubble Telescope! - Starburst Galaxy M82 » (consulté le )
  8. a b c d e f et g S. Barker, R. de Grijs et M. Cerviño, « Star cluster versus field star formation in the nucleus of the prototype starburst galaxy M 82 », Astronomy & Astrophysics, vol. 484 #3,‎ , p. 711-720 (DOI 10.1051/0004-6361:200809653, lire en ligne)
  9. « L'explosion de la supernova SN 2014J espionnée par les plus grands télescopes » (consulté le )
  10. (en) « Researchers detect brightest pulsar ever recorded » (consulté le )
  11. (en) « NASA’s NuSTAR Telescope Discovers Shockingly Bright Dead Star » (consulté le )
  12. Y.D. Mayya, L. Carrasco et A. Luna, « The Discovery of Spiral Arms in the Starburst Galaxy M82 », Astrophysical Journal, vol. 628,‎ , L33-L36 (DOI 10.1086/432644, lire en ligne)
  13. (en) « Happy Sweet Sixteen, Hubble Telescope! » (consulté le )
  14. (en) « Ultraluminous X-ray Sources in M82 Galaxy » (consulté le )
  15. A. Patruno, Z. Portegies Zwart, J. Dewi et C. Hopman, « The ultraluminous X-ray source in M82: an intermediate-mass black hole with a giant companion », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 370 #1,‎ , L6-L9 (DOI 10.1111/j.1745-3933.2006.00176.x, Bibcode 2006MNRAS.370L...6P, lire en ligne)
  16. Niall I. Gaffney, Dan F. Lester et C. M. Telesco, « The stellar velocity dispersion in the nucleus of M82 », Astrophysical Journal Letters, vol. 407 #2,‎ , L57-L60 (DOI 10.1086/186805, Bibcode 1993ApJ...407L..57G, lire en ligne)
  17. a et b Tana Joseph, Thomas Maccarone et Robert Fender, « The unusual radio transient in M82: an SS 433 analogue? », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 415 #1,‎ , L59-L63 (DOI 10.1111/j.1745-3933.2011.01078.x, lire en ligne)
  18. a et b (en) « Mysterious radio waves emitted from nearby galaxy » (consulté le )
  19. a et b (en) « Discovery of an unusual new radio source in the star-forming galaxy M82: Faint supernova, supermassive blackhole, or an extra-galactic microquasar? » (consulté le )
  20. (en) « Mystery object in Starburst Galaxy M82 possible micro-quasar » (consulté le )
  21. Y. Divakara Mayya et Luis Carrasco, « M82 as a Galaxy: Morphology and Stellar Content of the Disk and Halo », Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica Serie de Conferencias, vol. 37,‎ , p. 44-55 (DOI 10.1086/313771, lire en ligne)
  22. (en) « Central Bureau for Astronomical Telegrams » (consulté le )
  23. (en) « IAUC 4197: 1986c; 1986D » (consulté le )
  24. (en) « TRANSIENT NAME SERVER, 1986D » (consulté le )
  25. (en) « IAUC 8297: S/2004 (4674) 1; 2004ak, 2004al,, 2004am; C/2002 T7 » (consulté le )
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  29. (en) I. D. Karachentsev, « The Local Group and Other Neighboring Galaxy Groups », The Astronomical Journal, vol. 129, no 1,‎ , p. 178-188 (lire en ligne) DOI 10.1086/426368
  30. A.M. Garcia, « General study of group membership. II - Determination of nearby groups », Astronomy and Astrophysics Supplement Series, vol. 100 #1,‎ , p. 47-90 (Bibcode 1993A&AS..100...47G)
  31. (en) « NASA's Webb Probes an Extreme Starburst Galaxy », NASA (Goddard Space Flight Center),‎ (lire en ligne, consulté le )

Voir aussi modifier

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