l'observatoire ALMA tourne son regard vers Centaurus A

Une nouvelle image du centre de la très caractéristique galaxie Centaurus A, réalisée avec ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) met clairement en évidence l'extraordinaire capacité de ce nouvel observatoire pour voir au travers des bandes de poussières opaques qui obscurcissent le centre galactique. ALMA est actuellement dans sa toute première phase d'observations scientifiques et bien qu'il soit encore en construction, il s'affirme déjà comme le plus puissant télescope de sa catégorie. L'observatoire vient tout juste de publier l'Appel à Propositions pour son prochain cycle d'observations, au cours duquel le télescope disposera de capacités d'observation encore accrues.


Centaurus A (1) est une radiogalaxie elliptique massive - une galaxie qui émet d'intenses ondes radio. C'est la radiogalaxie la plus puissante et de loin la plus proche de nous dans le ciel (2). Centaurus A a donc déjà fait l'objet de nombreuses observations avec différents télescopes. Son centre, très lumineux, héberge un trou noir supermassif dont la masse est 100 millions de fois supérieure à celle du Soleil.

L'observation de cette galaxie dans le domaine visible laisse apparaître une bande sombre qui obscurcit son centre. Cette bande de poussières abrite de grandes quantités de gaz, de poussières et d'étoiles jeunes. Ces éléments, combinés à l'intense émission radio, témoignent du fait que Centaurus A résulte d'une collision entre une galaxie elliptique géante et une galaxie spirale de plus petite taille, dont les vestiges constituent la bande de poussières.

Pour pouvoir voir au travers de la bande de poussières centrale, les astronomes doivent observer la galaxie dans les plus grandes longueurs d'onde de la lumière. Cette nouvelle image de Centaurus A combine des observations dans des longueurs d'onde de l'ordre du millimètre, réalisées avec ALMA et des observations dans le proche infrarouge. Elle offre ainsi une vision claire, au travers de la poussière, du centre lumineux de cette galaxie.

Les nouvelles observations effectuées avec ALMA sont représentées dans une gamme de couleurs vertes, jaunes et oranges. Elles révèlent la position et le mouvement des nuages de gaz dans la galaxie. Il s'agit des observations de ce type les plus nettes et les plus précises jamais réalisées. ALMA a été programmé pour détecter des signaux émis par les molécules gazeuses de monoxyde de carbone à une longueur d'onde voisine de 1,3 millimètre. Le mouvement du gaz dans la galaxie génère un effet Doppler qui se traduit par de légères modifications de cette longueur d'onde (3). Ce phénomène se traduit sur l'image par des changements de couleur: les portions vertes révèlent les mouvements de gaz dans notre direction ; les portions plus orangées, dans le sens inverse. Il apparaît ainsi que le gaz situé à gauche du centre galactique se déplace dans notre direction, tandis que le gaz situé à droite du centre galactique s'éloigne de nous. Cela signifie que le gaz est en orbite autour de la galaxie.

Les observations effectuées avec ALMA ont été superposées à une image de Centaurus A prise dans le proche infrarouge par l'instrument SOFI installé sur le télescope NTT (New Technology Telescope) de l'ESO. L'image a été réalisée en employant une technique innovante qui supprime l'effet d'écran de la poussière. Sur cette image apparaît clairement un anneau d'étoiles et d'amas baignant dans une lumière dorée - il s'agit des lambeaux d'une galaxie spirale éparpillés par l'attraction gravitationnelle de la galaxie elliptique géante.

L'alignement de l'anneau d'étoiles observé par le NTT dans le domaine infrarouge et du gaz vu par ALMA à des longueurs d'onde millimétriques révèle les différents aspects de structures similaires dans la galaxie. Il s'agit là d'un exemple de complémentarité entre les observations effectuées par d'autres télescopes et celles réalisées avec ALMA.

La construction d'ALMA sur le Plateau Chajnantor situé au nord du Chili s'achèvera en 2013, lorsque les 66 antennes de grande précision seront pleinement opérationnelles. La moitié des antennes a déjà été installée (voir ann12035). Les observations scientifique préliminaires ont débuté en 2011 et produisent déjà des résultats remarquables. Ces observations de Centaurus A effectuées avec ALMA ont été réalisées dans le cadre de la phase de mise en service et de vérification scientifique du télescope.

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) est un équipement international pour l'astronomie. Il est le fruit d'un partenariat entre l'Europe, l'Amérique du Nord et l'Asie de l'Est en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé en Europe par l'ESO (Observatoire Européen Austral), en Amérique du Nord par la NSF (Fondation Nationale de la Science) en coopération avec le NRC (Conseil National de la Recherche au Canada) et le NSC (Conseil National de la Science à Taïwan), en Asie de l'Est par les Instituts Nationaux des Sciences Naturelles (NINS) du Japon avec l'Académie Sinica (AS) à Taïwan. La construction et les opérations d'ALMA sont pilotées par l'ESO pour l'Europe, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) pour l'Amérique du Nord et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L'Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l'exploitation d'ALMA. 


Notes:

(1) Cette galaxie a été baptisée Centaurus A parce qu'elle fut la toute première source majeure d'ondes radio découverte dans la constellation du Centaure dans les années 1950. Elle est également référencée en tant que NGC 5128. Cette galaxie a été découverte par l'astronome britannique James Dunlop le 4 août 1826.

(2) Centaurus A se situe à environ 12 millions d'années-lumière de la Terre dans la constellation australe du Centaure.

(3) L'effet Doppler consiste en des variations de la longueur d'une onde observée par un observateur se déplaçant par rapport à la source émettrice de l'onde. Les molécules des nuages de gaz lointains émettent de la lumière à des longueurs d'onde bien définies ; le mouvement de ces nuages se traduit par de faibles variations des longueurs d'onde reçues.