La galaxie la plus dense jamais observée

The density of stars in M60-UCD1 is 15,000 times greater than found in Earth's neighborhood in the Milky Way.
Grande et très lumineuse, la galaxie elliptique M 60 (aka NGC 4649) et plus bas, la beaucoup plus petite, dense et cependant très brillante pour sa catégorie, galaxie naine ultra-compact M60-UCD1 (image composite Chandra/Hubble)

A 54 millions d’années-lumière de nous, au coeur du gigantesque amas de galaxies de la Vierge, des astronomes ont observé la plus dense galaxie connue à ce jour. Ses caractéristiques inédites suggèrent un long passé pour le moins tourmenté.

Même si il ne paye pas de mine sur les photos réalisées avec différents télescopes (et longueurs d’onde), l’objet nommé M60-UCD1 arbore des caractéristiques très impressionnantes qui étonne encore. Avec une concentration de plus de 100 millions de masses solaires dans un espace, au centre, de seulement 80 années-lumières de rayon, cet ensemble considéré comme une “galaxie naine ultra-compact” (UCD pour Ultra Compact Dwarf galaxy) est le plus dense connu et le plus lumineux de sa catégorie jamais observé !

Imaginez un instant que la Terre soit placée en orbite autour de l’une de ces étoiles — par ailleurs de nature comparable à celle de notre Soleil selon les mesures de leur métallicité (abondance en éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium) —, nos nuits perdraient alors tout leur charmes et deviendraient incroyablement étincelantes … ! Avec une densité stellaire 15 000 fois supérieure à celle de la région qu’occupe actuellement le Soleil au sein de la Voie Lactée, nul doute que nous aurions beaucoup moins de difficulté à relier les étoiles de notre voisinage (et explorer leurs mondes) alors 25 fois plus proche que nous n’en avons aujourd’hui !
Toutefois, toutes ces nuits et sans doute ces journées si éclairées ne seraient pas sans conséquence sur l’évolution biologique et bien sûr notre connaissance de l’Univers … Ne serions-nous pas aveuglé, au sens propre comme au figuré ?

M 60 (NGC 4649) et la timide M60-UCD1 photographiées dans le visible par Hubble

Observée entre autres par le télescope spatial Hubble qui l’a découvert, M60-UCD1 est une voisine très discrète de la brillante galaxie elliptique Messier 60 (M 60) — désignée aussi NGC 4649 (voir le portrait de Arp 116 par Hubble) — distante de 54 millions d’années-lumière en direction de la constellation de la Vierge (et du célèbre amas de galaxies éponyme). A première vue, son anatomie insolite évoque celle des amas globulaires, objets très compact qui réunissent des dizaines ou centaines de milliers d’étoiles (plus rarement quelques millions) dans un espace relativement restreint. Ses caractéristiques prêtent à confusion mais la détection d’une puissante source de rayonnement x en provenance du centre suggère à l’équipe de chercheurs que M60-UCD1 est le vestige tenace d’une grande galaxie. Ainsi plusieurs rencontres avec d’autres de ses congénères auraient eu raison de son ancienne structure, la dépossédant progressivement et massivement de ses étoiles. Seule la partie centrale, en somme le noyau, résistent encore aux assauts gravitationnels !

A l’origine des émissions x relevées par le télescope spatial Chandra, les chercheurs pensent à un trou noir supermassif — comme on en trouve au centre de presque toutes les galaxies — estimé, celui-ci, à 10 millions de masses solaires.

Nous pensons que presque toutes les étoiles ont été arrachées par l’extérieur de ce qui était autrefois une bien plus grande galaxie” indique Duncan Forbes (Swinburne University), co-auteur de l’étude publié le 20 septembre 2013 dans la revue The Astrophysical Journal Letters. “Cela laisse juste derrière le noyau très dense de l’ancienne galaxie et un trou noir supermassif”.

Si ce scénario très probable, très favorable se vérifie (les amas globulaires en revanche n’abritent pas de trou noir supermassif), M60-UCD1 rassemblait jadis 50 à 200 fois plus d’étoiles qu’aujourd’hui (… enfin aujourd’hui il faut entendre 54 millions d’années en arrière étant donné la distance qui nous sépare parcourue par la lumière …). D’un âge estimé à plus de 10 milliards d’années, il est possible que son évolution soit bloquée depuis plusieurs milliards d’années déjà. Le passé de cette galaxie que les astrophysiciens tentent de reconstruire ouvre sur de nouveaux espaces de compréhension de leur évolution.

Crédit photo et vidéo : NASA/CXC/MSU/J.Strader/STScI.

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