L'observatoire Européen Austral a réalisé une nouvelle image de l'étrange galaxie Centaurus A. Avec un temps de pause total supérieur à 50 heures, il s'agit là très probablement de l'image la plus profonde de cet objet curieux et spectaculaire jamais obtenue. Cette image a été créée avec la caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la...) WFI du télescope (Un télescope (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir ») est un instrument optique qui permet d'augmenter la taille...) MGP/ESO de 2,2 mètres à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili.


Centaurus A, également appelée NGC 5128 (1), est une curieuse galaxie elliptique massive (Le mot massif peut être employé comme :) avec, en son coeur, un trou noir supermassif (En astrophysique, un trou noir supermassif est un trou noir dont la masse est d'environ un million à un milliard de masses solaires. C'est le type de trou noir le plus grand, après le -- encore...). Elle se situe à environ 12 millions d'années-lumière de la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant du Soleil.) dans la constellation du Centaure et a la particularité d'être la galaxie radio la plus puissante du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue par les êtres humains depuis le sol de la planète.). Les astronomes pensent que le noyau lumineux, les fortes émissions radio et les détails en forme de jets de Centaurus A sont produits par le trou noir (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. De tels objets...) central dont la masse (La masse est une propriété fondamentale de la matière qui se manifeste à la fois par l'inertie des corps et leur interaction gravitationnelle.) équivaut environ à 100 millions de fois celle du Soleil ((pourcentage en masse)). La matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) des parties centrales denses de la galaxie dégage une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de...) d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) lorsqu'elle tombe sur le trou noir.

Cette image de la caméra WFI nous permet d'apprécier la nature elliptique de la galaxie, faisant bien ressortir la forme allongée des parties externes moins lumineuses. Le rayonnement (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple : radioactivité α). Par...) qui remplit la majorité de l'image vient des centaines de milliards d'étoiles plus vieilles et plus froides. Toutefois, contrairement à la plupart des galaxies elliptiques, la forme lisse de Centaurus A est perturbée par la large bande irrégulière de matière sombre qui obscurcit le centre de la galaxie.

La bande sombre contient une grande quantité de gaz (Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi indépendants (pour plus de détails, voir gaz réels).), de poussière et de jeunes étoiles. Les amas lumineux de jeunes étoiles situés en haut à droite et en bas à gauche des bords de la bande montrent le rayonnement rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) de nuages d'hydrogène (Table complète - Table étendue) à formation d'étoiles, alors que quelques nuages de poussière isolés se dessinent sur l'arrière-plan étoilé. Ces structures et les puissantes émissions radio constituent un indice fort indiquant que Centaurus A est le résultat d'une collision (On appelle collision le choc entre deux objets.) entre deux galaxies. La bande poussiéreuse est probablement le reste méconnaissable d'une galaxie spirale ((voir page de discussion)) en train (En transport ferroviaire, un train consiste en une suite de véhicules qui circulent le long de guides pour transporter des voyageurs ou des marchandises d'un point à...) de se déchiqueter sous l'effet de l'attraction gravitationnelle de la galaxie elliptique géante (Branche asymptotique des géantes, naines blanches, nébuleuses planétaires).

Cette nouvelle série d'images réalisée avec la camera WFI comprend des clichés pris avec de longs temps de pose au travers de filtres rouge, vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée sur...) et bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle...) ainsi qu'avec des filtres spécialement conçus pour isoler la lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 0,38 à 0,78 micron (380 nm à 780 nm ; le symbole nm désigne le nanomètre). La...) émise par le rayonnement de l'hydrogène et de l'oxygène. Ces derniers nous aident à repérer les détails en forme de jets bien connus autour de Centaurus A, à peine discernables dans une précédente image de la caméra WFI.

Deux groupes de filaments rougeâtres, pratiquement alignés avec les énormes jets proéminents sur l'image en radio, s'étendent de la galaxie vers le coin gauche de l'image. Les deux ensembles de filaments sont des nurseries d'étoiles contenant de jeunes étoiles chaudes (2). Les filaments internes s'étendent au-dessus du côté gauche de la bande de poussière, à environ 30 000 années-lumière du noyau. Les filaments extérieurs sont visibles plus loin vers l'extérieur, à environ 65 000 années-lumière du noyau de la galaxie et proche du coin supérieur gauche de l'image. Il y a aussi probablement la trace (De manière générale, une trace est l'influence d'un événement sur son environnement. On utilise parfois le terme d'empreinte (voir aussi Pistage).) beaucoup plus faible d'un jet opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés lorsqu'ils sont insérés au même niveau,...) s'étendant vers le bas à droite.

Centaurus A a été étudiée de manière intensive dans des longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) allant des ondes radio au rayons gammas. Les observations dans les ondes radio et les rayons X ont été plus particulièrement importantes pour étudier les interactions entre l'émission d'énergie du trou noir central supermassif et son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...). L'étude de Centaurus A avec ALMA vient juste de commencer.

Un grand nombre (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) d'observations de Centaurus A utilisées pour composer cette image ont été faites afin de voir s'il était possible d'utiliser des campagnes d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) au sol pour détecter et étudier des étoiles variables dans des galaxies se trouvant hors du groupe local (Le Groupe local est l'ensemble d'une trentaine de galaxies auquel appartient notre Galaxie. Son diamètre est d'environ 3 millions de parsecs.), comme Centaurus A (3). Plus de 200 nouvelles étoiles variables ont été découvertes dans Centaurus A.

Notes

(1) Cette galaxie a été étudiée pour la première fois par l'astronome anglais James Dunlop à l'Observatoire de Parramatta en Australie le 4 août 1826. Cette galaxie est souvent appelée Centaurus A, car c'est la première source importante d'émission d'ondes radio découverte dans la constellation du Centaure dans les années 50.

(2) L'origine des deux filaments n'est pas claire et les astronomes débattent toujours pour savoir si elles sont le résultat de l'ionisation (L'ionisation est l'action qui consiste à enlever ou ajouter des charges à un atome ou une molécule. L'atome - ou la molécule - en perdant ou en gagnant des charges n'est plus neutre...) produite par des radiations provenant du noyau ou le résultat de chocs provenant des nuages de gaz.

(3) Plus d'informations sont disponibles dans l'article de J.T.A de Jong et al. 2008.