Une nouvelle technique utilisant des images prises dans le proche infrarouge, avec le New Technology Telescope (NTT) de 3,58 mètres de diamètre de l’ESO, a permis à des astronomes de voir à travers les bandes opaques de poussière de la galaxie cannibale géante Centaurus A, dévoilant son « dernier repas » avec une précision inégalée : une petite galaxie spirale, aujourd’hui tordue et déformée. Cette étonnante image montre également des milliers d’amas d’étoiles, éparpillés tels des pierres précieuses scintillantes, tournoyant à l’intérieur de Centaurus A.
Centaurus A (NGC 5128) est la galaxie elliptique géante la plus proche de la Terre, à une distance d’environ 11 millions d’années-lumière. C’est un des objets les plus étudiés du ciel austral. En 1847, son apparence unique a immédiatement attiré l’attention du célèbre astronome anglais John Herschel, qui a répertorié le ciel austral et réalisé une large liste de nébuleuses.
Toutefois, Herschel ne pouvait pas savoir que cette magnifique et spectaculaire apparence est due à une bande opaque de poussière qui couvre la partie centrale de la galaxie. On pense que cette poussière est le reste d’une fusion cosmique entre une galaxie elliptique géante et une plus petite galaxie spirale pleine de poussière.
Il y a entre 200 et 700 millions d’années, cette galaxie aurait consommé une plus petite galaxie spirale riche en gaz dont le contenu semble tournoyer dans le cœur de Centaurus A, engendrant de nouvelles générations d’étoiles.
Au centre de Centaurus A, les vestiges en forme de parallélogramme d’une plus petite galaxie.
Le premier aperçu des restes de ce dîner a été obtenu grâce aux observations du satellite ISO (Infrared Space Observatory) de l’ESA, qui révéla une structure large de 16 500 années-lumière très semblable à celle d’une petite galaxie barrée. Plus récemment, le télescope spatial Spitzer de la NASA a révélé la forme de parallélogramme de cette structure, qui peut être expliquée comme étant le reste d’une galaxie spirale riche en gaz tombant dans une galaxie elliptique et se tordant et se déformant dans le processus. La fusion de galaxies est le mécanisme le plus couramment utilisé pour expliquer la formation de telles galaxies elliptiques géantes.
Les nouvelles images de SOFI, obtenues avec le New Technology Telescope, ont permis aux astronomes d’avoir une vue encore plus précise de la structure de cette galaxie, sans aucune poussière obscurcissante. Les images originales, obtenue en observant dans le proche infrarouge à travers trois filtres différents (J,H,K), ont été combinées en utilisant une nouvelle technique qui supprime l’effet d’écran sombre de la poussière, fournissant une vue claire du centre de cette galaxie.
Ce que les astronomes ont trouvé était surprenant « Il y a un anneau clair d’étoiles et d’amas caché derrière les bandes de poussière et nos images nous en offrent une vue d’une précision inégalée, » déclare Jouni Kainulainen, premier auteur de l’article présentant ces résultats. « Les prochaines analyses de cette structure vont fournir d’importants indices pour expliquer comment le processus de fusion s’est produit et quel a été le rôle de la formation stellaire durant ce processus. »
Centaurus A, dans le visible à gauche et l’infrarouge à droite.
L’équipe scientifique est enthousiasmée par les possibilités qu’apporte cette nouvelle technique. « Ce sont les premiers pas dans le développement d’une nouvelle technique qui a le potentiel d’observer les nuages de gaz géants dans d’autres galaxies en haute résolution et efficacement ». explique João Alves, un des co-auteurs de l’article. « Savoir comment ces nuages géants se forment et évoluent c’est comprendre comment les étoiles se forment dans les galaxies. »
Les nouveaux télescopes en cours de réalisation, aussi bien au sol que dans l’espace, sont attendus avec impatience, « cette technique est très complémentaire des données radio qu’ALMA collectera dans les galaxies proches et, en même temps, elle donne des pistes intéressantes de recherche pour les populations d’étoiles extragalactiques avec le futur télescope géant européen (European Extremely Large Telescope) et le télescope spatial James Webb (James Webb Space Telescope), puisque la poussière est omniprésente dans les galaxies » déclare Yuri Beletsky un des co-auteurs.
Les observations précédentes réalisées avec l’instrument ISAAC sur le VLT (ESO 04/01) avaient révélé qu’un trou noir super-massif se cache dans Centaurus A. Sa masse est d’environ 200 millions de fois la masse de notre Soleil, ou 50 fois plus massif que celui qui se trouve au centre de notre Voie Lactée. Contrairement à notre propre galaxie, le trou noir super-massif de Centaurus A est nourri en permanence par de la matière qui s’y déverse, rendant cette galaxie très active. Centaurus A est en fait une des sources radio les plus lumineuses dans le ciel (d’où le « A » dans son nom). Des jets de particules de haute énergie provenant du centre sont également observés sur les images radio et en rayons X.
Cette nouvelle image de Centaurus A est un excellent exemple pour montrer comment la recherche de pointe peut être combinée avec des aspects esthétiques. De magnifiques images ont été obtenues par le passé avec le très grand télescope de l’ESO (le VLT) et avec la caméra WFI (Wide Field Imager) du télescope MPG/ESO de 2,2 mètres à La Silla.
