Galaxie d'Andromède

La galaxie d’Andromède, autrefois nommée (grande) nébuleuse d’Andromède, et aussi connue sous les numéros M31 et NGC 224, est une galaxie spirale géante du Groupe local, très semblable à notre galaxie située dans la direction de la constellation d’Andromède.

Andromède est l’une des rares galaxies visibles à l’œil nu depuis la Terre dans l’hémisphère nord (M33 et M81 sont également visibles sous d’excellentes conditions et le Petit et Grand Nuage de Magellan sont visibles depuis l’hémisphère Sud).

Bien qu’elle soit la galaxie spirale la plus proche de nous, sa distance est encore incertaine. On l’estime entre 2,4 et 2,9 millions d’années-lumière (soit entre 750 et 900 kpc) selon les sources.

La galaxie d’Andromède est l’un des rares corps célestes situés à l’extérieur de notre propre galaxie pouvant être vu à l’œil nu dans des conditions lumineuses et climatiques favorables. C’est également un des objets les plus étendus de la voûte céleste. Son diamètre apparent s’étend autant que cinq Pleines Lunes.

La galaxie du Triangle et M81 sont cependant plus éloignées de notre Galaxie et également visibles à l’œil nu, quoique uniquement dans des conditions d’observation particulièrement favorables.

Selon une étude de l’Institut de radioastronomie millimétrique de Grenoble menée à l’aide de son antenne située près de Grenade en Espagne, la Galaxie d’Andromède regorgerait d’étoiles en formation grâce à des masses énormes de monoxyde de carbone et d’hydrogène moléculaire ; deux gaz indispensables à la formation de véritables pouponnières stellaires.

Mais en règle générale, on y retrouve tous les objets suffisamment étendus que l’on peut trouver, avec une plus grande taille apparente, dans notre propre Voie lactée.

Les bandes d’absorption qui marquent le disque de M31 sont autant de vastes nébuleuses obscures semblables en nature à la Nébuleuse de la Tête de Cheval, par exemple.

Moins abondantes que dans certaines galaxies telles que la Galaxie du Triangle, de nombreuses régions HII comparables à notre Nébuleuse d’Orion sont néanmoins aisément visibles sur les images détaillées et en couleurs où elles apparaissent en rouge.

Un autre type d’objet a été retrouvé en abondance : plus d’une centaine d’amas globulaires ont été détectés dans le disque galactique. Le plus connu et le plus observé est sans aucun doute Mayall II, de magnitude 13,7 et donc visible dans un télescope de 200 mm de diamètre.

On connaît enfin dans M31 une fameuse association stellaire, NGC 206.

L’existence du gigantesque anneau d’étoiles et de poussières (32 000 années-lumière de rayon), et d’un autre plus petit (5 000 années-lumière de rayon), pourrait s’expliquer par la collision avec M32. Cette petite galaxie satellite et Andromède seraient entrées en collision il y a 210 millions d’années. M32 aurait suivi l’axe de rotation d’Andromède à la vitesse de 265 kilomètres par seconde. C’est actuellement le scénario le plus plausible au vu des simulations. D’autres observations soutiennent le modèle de croissance des galaxies par cannibalisme : le disque qui entoure Andromède proviendrait de galaxies disparues ayant été absorbées par cette première.

Des mesures par effet Doppler montrent que les deux galaxies se rapprochent à une vitesse de l’ordre de 300 km/s (par rapport au Soleil) et pourraient entrer en collision dans quelques milliards d’années. Cette hypothèse n’est toutefois pas confirmée, dès lors que la vitesse tangentielle de la galaxie d’Andromède par rapport à notre Galaxie reste inconnue à l’heure actuelle. Il s’agit donc d’une probabilité. Elles devraient former alors une galaxie elliptique géante. La densité moyenne d’une galaxie est faible et les risques de collision de corps massifs sont très peu élevés.

Elle a été observée en 905 par un astronome persan (Abd-al-Rahman Al Soufi) qui l’a décrite comme un « petit nuage ». Sa première description à l’aide d’un télescope est réalisée par Simon Marius en 1612 (souvent décrit comme le découvreur de la galaxie).

La galaxie d’Andromède est la spirale géante la plus proche de nous et c’est par la mesure de sa distance que se révéla la composition de l’Univers et l’échelle du cosmos.

Des étoiles variables céphéides extragalactiques furent identifiées par Edwin Hubble sur les photos astronomiques de cette galaxie et permirent, grâce à la relation période-luminosité établie en 1912 par Henrietta Leavitt d’en déterminer la distance, ce qui confirma la nature extragalactique de cette nébuleuse (comme étaient appelées les galaxies jusqu’alors). Contrairement à une idée très répandue, ce n’est pas cette galaxie qui fut la première à être identifiée comme telle par Hubble ; elle ne vint qu’en troisième position, après la galaxie de Barnard et la galaxie du Triangle. Ce fut le premier pas qui le mena à établir la loi de Hubble qui elle-même fut l’observation décisive prouvant l’expansion de l’Univers et par suite la théorie du Big Bang. La détermination de la distance importante (pour l’époque) de la Galaxie d’Andromède permit de réinterpréter un événement de 1885 qui avait été considéré comme étant une nova. Du fait de sa magnitude apparente relativement faible et de la distance de la galaxie, cet événement était en réalité extrêmement lumineux à l’échelle d’une galaxie. Il s’agissant en fait d’une supernova (une explosion d’étoile), par la suite nommée SN 1885A. Il s’agit de la première supernova vue depuis l’invention du télescope, et de la seule connue dans la galaxie d’Andromède.

En 1943, alors que Los Angeles était sous couvre-feu, Walter Baade utilisa le télescope Hooker du Mont Wilson et fut ainsi le premier à résoudre des étoiles dans la région centrale de cette galaxie.

C’est par l’étude de M31 que put être mis en évidence une nouvelle classe d’étoiles variables, les variables lumineuses bleues (ou LBV), découvertes par Edwin Hubble et Allan Sandage en 1953. Les quatre premiers représentants de cette classe dans M31 étaient AF Andromedae, AE Andromedae, M31 V15 et VA-1. Ces étoiles dans M31 sont suffisamment brillantes (magnitude apparente de l’ordre de 16 ou 17) pour être aisément observables depuis la Terre, et dont l’uniformité des distances permet une meilleure analyse.

La galaxie d’Andromède est visible dans la constellation d’Andromède. Dans d’excellentes conditions, on peut la voir à l’œil nu, mais globalement il vaut mieux utiliser une paire de jumelles. Elle se présente alors comme une tâche diffuse, laiteuse, mais on ne voit que son noyau. Au télescope, il est possible de la voir plus étendue, avec ses deux galaxies satellites.