L'onde de choc violente d'une collision de galaxies

Quand une galaxie se précipite dans une autre à une vitesse vertigineuse, cela peut produire une onde de choc qu'il est possible d'observer depuis la Terre. Lorsque plusieurs galaxies sont impliquées dans la collision, le spectacle n'en est que plus intense.


L'image en fausse couleur ci-dessus, réalisée à partir de données du télescope spatial Spitzer et d'un télescope terrestre espagnol de l'amas de galaxies du Quintette de Stephan, montre une des plus grandes ondes de choc jamais observées (l'arc vert), produite par une galaxie s'engouffrant dans une autre à près de deux millions de kilomètres par heure. Le Quintette de Stephan est situé à 300 millions d'années-lumière dans la constellation de Pégase.

Quatre des cinq galaxies de cette image sont impliquées dans une violente collision, qui a déjà extirpé la plus grande partie de l'hydrogène de l'intérieur des galaxies. Leurs noyaux apparaissent comme des noeuds brillants jaunes roses à l'intérieur d'un brouillard bleuté formé d'étoiles. NGC7318b, la galaxie à l'origine de toute cette agitation, se situe sur la gauche de deux taches brillantes au centre de l'image. La grande galaxie spirale en bas à gauche de l'image, est un objet en premier plan et n'est pas associée à l'amas.

L'onde de choc titanesque, plus grande que notre Voie Lactée, a été détectée par le télescope terrestre en lumière visible. Elle est constituée de gaz hydrogène chaud. NGC7318b entrant en collision avec le gaz diffusé à travers tout l'amas, les atomes d'hydrogène sont échauffés par l'onde de choc, ce qui produit la lueur verte. Spitzer a pointé son spectrographe infrarouge sur le maximum de cette onde de choc (au centre de la zone verte) pour étudier son fonctionnement interne. Le spectre résultant montre une signature infrarouge intense pour le gaz extrêmement turbulent composé de molécules d'hydrogène. Le gaz se forme quand les atomes d'hydrogène s'apparient rapidement en molécules suite à l'onde de choc. L'hydrogène moléculaire, à la différence de l'hydrogène atomique, dégage la plus grande partie de son énergie en émissions infrarouges.

Cette effervescence de l'hydrogène moléculaire est la plus turbulente jamais observée. Les astronomes se sont étonnés non seulement de l'agitation du gaz, mais aussi de l'intensité extrême des émissions qui n'est d'ailleurs pas encore complètement comprise.

L'image est composée de trois jeux de données: dans l'infrarouge proche (en bleu), en lumière visible H-alpha (en vert) de l'Observatoire Calar Alto en Espagne, et dans l'infrarouge à 8 microns (en rouge) du télescope spatial Spitzer.