Galaxie du Triangle

M33 / Galaxie du Triangle
Données d’observation -
Ascension droite	01 33 50.9
Déclinaison	+30° 39′ 37″
Coordonnées galactiques	ℓ=133,61, b=-31,33
Constellation	Triangle
Vitesse radiale	-181,0±1,3 km/s
Inclinaison	56°
Orientation du Grand axe	23°±1°
Magnitude apparente (V)	5,85
Indice de couleur (B-V)	0,65
Indice de couleur (U-B)	0,00
Rougissement (B-V)	0,07
Absorption d’avant-plan (V)	0,22
Type	Sc II-III
Magnitude absolue (V)	-18,87
Module de distance	24,5±0,2
Distance	830±20 kpc
Distance au centre de masse du Groupe local	380 kpc
Taille angulaire	53′×83′
Taille physique	13×20 kpc
Découvreur	Charles Messier
Date de découverte	1764 (et sans doute avant car visible à l′œil nu)
Autres désignations	M33, NGC 598, UGC 1117, PGC 5818
Masse	(0,8-1,4)×10 M
Masse d’hydrogène atomique (H)	2,6×10 M
Nombre d’amas globulaires	25
Nombre de nébuleuses planétaires	au moins 58
Taux de novae (par an)	4,6±0,9
Abondance d’oxygène (12 + log(O/H))	8,4

La galaxie du Triangle, également connue sous le nom de M33, est une galaxie spirale de type Sc II-III, située dans la constellation du Triangle. Elle fait partie du Groupe local dont elle est le troisième représentant le plus massif, après la galaxie d'Andromède (M31) et notre galaxie. Elle est cependant très significativement moins massive que ces deux dernières, sa masse et sa taille étant plus comparable à celles du Grand Nuage de Magellan. Elle est située à relative proximité de la galaxie d’Andromède, avec laquelle elle ne semble cependant pas gravitationnellement liée. Vue sous une inclinaison nettement plus grande que sa voisine M31, elle est de fait un laboratoire idéal pour l’étude des galaxies spirales.

Historiquement, elle a d’abord été cataloguée par Charles Messier en 1764, mais étant visible à l’œil nu (quoique difficilement), elle avait probablement été vue auparavant sans être explicitement identifiée par de nombreux observateurs. Son étude astronomique remonte au moins au milieu du XIX siècle, puisque William Parsons, 3 comte de Rosse avait dès 1850 suggéré que sa structure présente des spirales.

Découverte

Cette galaxie fut probablement découverte avant 1654 par Hodierna, disciple de Galilée, qui l’a peut-être groupée avec l’amas ouvert NGC 752. Elle fut redécouverte indépendamment le 25 août 1764 par Charles Messier qui la catalogua sous le nom de M33 dans son catalogue (le fameux Catalogue Messier). Elle fut également classifiée par William Herschel le 11 septembre 1784 sous la désignation H V.17.

Les prémisses de l'étude moderne de M33

L’étude moderne de la galaxie du Triangle a débuté au début des années 1920, avec les tentatives de mettre en évidence sa nature galactique ou extragalactique, recherche prioritaire à l’époque connue sous le nom du Grand Débat. Ce sont John Charles Duncan en 1922 et Max Wolf l’année suivante qui furent les premiers à apporter des éléments de réponse au sujet de M33 en y détectant pour la première fois des étoiles variables. C’est cependant Edwin Hubble qui rassembla le plus grand nombre de données relatives aux étoiles variables de cette galaxie en compilant de très nombreuses données photographiques. Il put ainsi découvrir 45 étoiles variables dont 35 céphéides, et mettre en évidence l’importance cruciale qu’avait l’identification d’étoiles individuelles dans M33 pour prouver sa nature extragalactique. Les spécialistes s’accordent à penser que c’est avec M33 que le Grand Débat a été tranché.

Situation au sein du Groupe Local

La masse faible de M33 comparée à celle de M31, ajoutée à la proximité entre les deux galaxies fait que si de nombreuses galaxies naines sont situées dans son voisinage, aucune ne paraît gravitationnellement liée à elle. En particulier, Andromeda II, située environ deux fois plus près de M33 que de M31 semble probablement liée à cette dernière, tout comme la galaxie naine des Poissons (ou LGS 3).

Observation à l'œil nu

Cette galaxie peut être vue à l’œil nu lorsque d’excellentes conditions d’observations sont réunies. Elle n’est cependant pas l’objet visible à l’œil nu le plus lointain car la galaxie M81, nettement plus éloignée, peut être vue dans des conditions exceptionnelles. Cependant, nombre d’observateurs aguerris n’ont jamais réussi à observer M81 à l’œil nu, aussi M33 peut être considérée comme l’objet le plus lointain visible à l’œil nu par un observateur moyen.

Mouvement propre

Récemment, les astronomes ont réussi le tour de force de mesurer le mouvement propre de M33 dans le ciel, performance difficile à réaliser du fait de l’éloignement de cet objet. Cela a été rendu possible par la présence de deux masers de vapeur d’eau présents dans M33, qui combinés à des mesures interférométriques a permis de déterminer la vitesse tangentielle de M33 à environ 185 kilomètres par seconde. Cette technique, appliquée à la galaxie d’Andromède M31 devrait permettre de reconstituer la dynamique du Groupe local et déterminer son évolution future, en particulier la question de savoir si la Voie lactée et M31 entreront en collision dans quelques milliards d’années.

Herschel classa également la région HII (une nébuleuse en émission diffuse contenant de l’hydrogène ionisé) la plus large et la plus brillante de la galaxie du Triangle sous la désignation H III.150. Elle obtiendra finalement le numéro NGC 604. Cette région est située dans le coin nord-est de la galaxie et est l’une des plus grandes régions HII connues, avec un diamètre de près de 1 500 années-lumière et un spectre similaire à celui de la nébuleuse d’Orion.

La galaxie du Triangle possède un grand nombre d’objets individualisés en son sein, d’autant plus aisément repérables que la galaxie est vue sous un angle très différent de celui de son disque. Près de 150 associations OB ont été mises en évidence. Le nombre de rémanents de supernova identifié est passé de 19 en 1980 à 42 en 1993 puis à 98 en 1998. Aucune supernova n’a été observée dans cette galaxie, ce qui exclut très probablement l’occurrence d’un tel phénomène depuis l’ère de la photographie. Le taux estimé de supernovae dans cette galaxie varie selon les auteurs de 0,3 à 3 par siècle, un taux de l’ordre de 0,3 à 0,8 étant cependant favorisé et en accord avec les observations.

Plusieurs sources de rayons X ont été détectées relativement tôt dans l’histoire (récente) de l’astronomie des rayons X. La plus célèbre d’entre eux est certainement M33 X-7, une binaire X à forte masse dont l’objet compact est un trou noir dont la masse est estimée à plus de 9 masses solaires.

Le taux de novae est estimé à 4,6±0,9 par an. Aucun trou noir supermassif n’y a été détecté, la limite supérieure sur sa masse éventuelle étant déjà très restrictive : 2×10 masses solaires. Le noyau de M33, bien que très petit est une source X ultralumineuse dénommée M33 X-8. Avec une puissance de 10 W rayonnée dans la bande 0,1 keV-6 keV, c’est même la source de rayons X la plus intense de tout le Groupe local. Une modulation de période égale à 106 jours a été détectée dans le flux de rayons X émis. Il est interprété comme étant la période orbitale d’un trou noir d’au moins 10 masses solaires en orbite avec une étoile massive.

Herschel classa la région HII (une nébuleuse en émission diffuse contenant de l’hydrogène ionisé) la plus large et la plus brillante de la galaxie du Triangle sous la désignation H III.150. Elle obtiendra finalement le numéro NGC 604. Cette région est située dans le coin nord-est de la galaxie et est l’une des plus grandes régions HII connues, avec un diamètre de près de 1 500 années-lumière et un spectre similaire à celui de la nébuleuse d’Orion.