Le télescope spatial Hubble nous a donné une belle image de la galaxie spirale barrée NGC 7773. Il s'agit d'une galaxie classique de ce type, et met en évidence la barre brillante d'étoiles concentrées qui ancre les bras en spirale majestueux de la galaxie. Il a été capturé avec la caméra à grand champ de travail Hubble 3 (WFC3.)
NGC 7773 se trouve à près de 400 millions d'années-lumière dans la constellation de Pégase. Nous le savons depuis longtemps. Il a été découvert en 1790 par William Herschel, un homme bien connu des amateurs d'astronomie. Herschel a découvert Uranus, ainsi que de nombreuses autres galaxies, amas d'étoiles et nébuleuses.
Le nom «galaxie spirale barrée» ne nécessite pas trop d'explications. Les galaxies spirales sont familières à tous les écoliers, et le type barré n'est probablement qu'une galaxie spirale plus ancienne et plus mature. La barre lumineuse est une zone d'étoiles concentrées et de naissance d'étoiles.
Les jeunes galaxies spirales n'ont pas la barre lumineuse au centre. Les astronomes sont à peu près sûrs qu'au fur et à mesure que la galaxie spirale vieillit, le gaz formateur d'étoiles est attiré vers le centre, où il fusionne en étoiles. Dans cette pépinière stellaire, les jeunes étoiles sont si brillantes de notre point de vue éloigné qu'il est difficile de discerner les étoiles individuelles.
Les galaxies spirales barrées ne sont pas rares, et le Hubble et d'autres télescopes en ont imaginé bon nombre au fil des ans.
Ce sont de belles structures impressionnantes. Ce qui est fascinant chez eux, c'est que nous pouvons très bien vivre à l'intérieur de ces gigantesques beautés. Nous savons que la Voie lactée est une galaxie spirale, et dans les années 1960, nous avons commencé à soupçonner que c'était une spirale barrée. Puis en 1975, dans un article intitulé «Modèles pour les régions intérieures de la Galaxie», le chercheur W.L. Peters a développé un modèle en spirale barrée de la Voie lactée qui expliquait les caractéristiques importantes des bras en spirale de la galaxie.
Mais nous ne pouvons pas réellement voir la barre. Du moins pas optiquement.
Dans les années 1980, des radiotélescopes ont détecté du gaz dans la Voie lactée qui laissait entendre l'existence de la barre. Puis, dans les années 1990, les observations du levé tout-ciel de 2 microns (2MASS) ont ajouté plus de preuves pour la barre. Mais il y a énormément de poussière pour essayer de voir à travers cette partie de la galaxie. Les astronomes n'étaient pas certains, mais les preuves s'accumulaient.
Puis, en 2003, la NASA a lancé le Spitzer Space Telescope, un puissant télescope infrarouge qui pouvait mieux voir le cœur de la galaxie que n'importe lequel de ses prédécesseurs. Une équipe d'astronomes a utilisé le pouvoir de Spitzer pour scruter la poussière et observer 30 millions d'étoiles dans la région centrale de la Voie lactée. C'est difficile à faire, et l'un des astronomes impliqués l'a décrit comme essayant de trouver les limites de la forêt au plus profond d'elle-même.
«Il s'agit de la meilleure preuve jamais établie pour cette longue barre centrale dans notre galaxie», a déclaré Ed Churchwell à l'époque. Churchwell est professeur d'astronomie à UW-Madison et auteur principal d'un article décrivant le travail dans Astrophysical Journal Letters.
L'auteur principal, Robert Benjamin, également de l'Université du Wisconsin, a ajouté: «À ce jour, c'est la meilleure preuve d'une longue barre dans notre galaxie. Il est difficile de contester ces données. "
Ils ont trouvé des preuves définitives que la barre est là et qu'elle s'étend plus loin qu'on ne le pensait. Il atteint la moitié de la distance du centre de la galaxie à notre Soleil, soit environ 27 000 années-lumière. Au moment de la découverte, Churchwell a déclaré: «C'est un composant majeur de notre galaxie et est resté fondamentalement caché jusqu'à présent. Le fait qu'il soit grand signifie qu'il va avoir un effet majeur sur la dynamique de la partie intérieure de notre galaxie. "
La question est de savoir comment cette grande structure affecte la galaxie? Quel rôle joue-t-il?
Dans les bras en spirale, où nous passons notre vie à nous interroger sur les choses, les étoiles tournent autour du centre galactique tous les quelques centaines de millions d'années. Mais dans la barre, les étoiles voyagent sur des orbites elliptiques qui les emmènent vers et loin du centre galactique, où réside le trou noir super-massif Sagittaire A-star. De plus, alors que les bras contiennent beaucoup d'étoiles jeunes et bleues, la barre contient principalement des étoiles rouges plus anciennes.
Churchwell pensait que la barre était comme une voie transportant du matériel vers le trou noir. "Cette barre transporte probablement de la matière au centre de la galaxie et alimente le trou noir", a déclaré Churchwell au Nouveau scientifique en 2005.
Il y a beaucoup de spirales barrées, donc ce sont des structures stables. En fait, environ les deux tiers de toutes les galaxies sont des spirales barrées. Mais que nous apprend la présence de l'un sur l'histoire de la Voie lactée et l'avenir?
"Je ne pense pas que quiconque comprenne vraiment comment les barres se forment", a déclaré Churchwell en 2005. "Ce que nous savons, c'est qu'il semble qu'il y ait tellement de galaxies barrées qu'elles doivent être plutôt stables. Les astronomes doivent trouver une sorte de modèle qui peut expliquer la stabilité de ces structures. »
Mais c'était en 2005, et maintenant, presque 15 ans plus tard, les astronomes ont appris encore quelques choses.
Nous savons que les galaxies spirales deviennent des spirales barrées au cours d'environ 2 milliards d'années. La pensée actuelle dit que la barre transporte en effet du matériau au centre de la galaxie, aidant à alimenter la création de nouvelles étoiles et à créer un noyau galactique actif. On pense qu'une onde de densité du centre de la galaxie crée la barre. Au fil du temps, il affecte de plus en plus les étoiles en créant la barre auto-entretenue.
Il semble également que les galaxies spirales barrées puissent perdre leurs barres. Au fil du temps, la structure de la barre peut se dégrader. La masse devient si grande qu'elle devient instable, puis les bras deviennent tronqués en apparence, plutôt que les beaux bras de la Voie lactée.
Nous avons beaucoup appris sur notre propre galaxie de la Voie lactée, et sur la morphologie et l'évolution des galaxies en général. Mais nous ne savons toujours pas exactement comment la barre, les bras, le renflement et le trou noir supermassif au centre fonctionnent tous collectivement pour façonner la Voie lactée.
Mais nous pouvons voir comment, en quelques décennies, nous avons beaucoup appris. Espérons que dans les prochaines décennies, nous en apprendrons beaucoup plus.
Sources:
- Communiqué de presse de la NASA: une galaxie mature fascine dans une nouvelle vue Hubble
- Article de Hubblesite: Vue de Hubble sur la Galaxie spirale barrée NGC 1672
- Entrée Wikipedia: Galaxie spirale barrée
- Document de recherche: QUELLE EST LA VRAIE FRACTION DES GALAXIES SPIRALES BARRÉES?
- Document de recherche: régions circucléaires dans les galaxies spirales barrées II. Relations avec les galaxies hôtes
- Space Magazine: nouveau look pour la voie lactée
- Document de recherche: modèles pour les régions intérieures de la galaxie. je
