Bienvenue à Messier lundi! Aujourd'hui, nous continuons dans notre hommage à notre cher ami, Tammy Plotner, en regardant ce client «diabolique» connu sous le nom de Messier 64 - alias. le "Black Eye Galaxy"!
Au XVIIIe siècle, alors qu'il cherchait des comètes dans le ciel nocturne, l'astronome français Charles Messier continuait de noter la présence d'objets fixes et diffus qu'il avait initialement confondus avec des comètes. Avec le temps, il viendrait compiler une liste d'environ 100 de ces objets, espérant empêcher d'autres astronomes de faire la même erreur. Cette liste - connue sous le nom de catalogue Messier - allait devenir l'un des catalogues les plus influents des objets du ciel profond.
L'un de ces objets est connu sous le nom de Messier 64, également connu sous le nom de «Black Eye» ou «Evil Eye Galaxy». Située dans la constellation de Coma Berenices, à environ 24 millions d'années-lumière de la Terre, cette galaxie spirale est célèbre pour la bande sombre de poussière absorbante qui se trouve devant le noyau lumineux de la galaxie (par rapport à la Terre). Messier 64 est bien connu des astronomes amateurs car il est perceptible avec les petits télescopes.
La description:
Résidant à environ 19 millions d'années-lumière de notre galaxie natale, la «Belle au bois dormant» s'étend à travers l'espace couvrant une zone de près de 40 000 années-lumière, tournant à une vitesse de 300 kilomètres par seconde. Vers son noyau se trouve un disque contrarotatif d'environ 4000 années-lumière de large et le frottement entre ces deux peut très bien être le facteur contribuant aux énormes quantités d'activité des étoiles et à la bande de poussière sombre distinctive.
Les étoiles elles-mêmes semblent se former en deux vagues, évoluant d'abord à l'extérieur en suivant le gradient de densité où une matière interstellaire abondante attendait, puis évoluant lentement. Alors que le matériau des étoiles matures commençait à être repoussé par leurs vents stellaires, leurs supernovae et leurs nébuleuses planétaires, des quantités accrues de matière interstellaire ont de nouveau été compressées, recommençant le processus de formation d'étoiles. Cette «deuxième vague» pourrait très bien être représentée par la voie de poussière sombre et obscurcissante que nous voyons.
Mais, M64 n'est pas sans lui part de l'agitation. Sa double rotation a peut-être commencé comme une collision lorsque deux galaxies ont fusionné il y a environ un milliard d'années - ce que la théorie suggère. Mais ça? Comme l'ont expliqué Robert Braun et René Walterbos dans leur étude de 1995:
«Cette galaxie est connue pour contenir deux disques de gaz imbriqués et contrarotatifs de quelques 108 masses solaires chacun, le disque interne s'étendant jusqu'à environ 1 kpc et le disque externe s'étendant au-delà. La cinématique stellaire le long du grand axe, s'étendant à travers la région de transition entre les deux disques de gaz, ne montre aucun indice d'inversion de vitesse ou de dispersion de vitesse accrue. Les étoiles tournent toujours dans le même sens que le disque de gaz interne, et c'est donc le disque externe qui «tourne à contre-sens». Les vitesses circulaires projetées déduites de la cinématique stellaire et des disques H I concordent à environ 10 km / s, soutenant d'autres preuves que les disques stellaires et gazeux sont coplanaires à environ 7 degrés. Cette limite supérieure est comparable à la masse de gaz contrarotatif détecté. Cette faible masse de matériau contrarotatif, combinée à la dispersion à faible vitesse dans le disque stellaire, implique que NGC 4826 ne peut pas être le produit d'une fusion rétrograde de galaxies, à moins qu'elles ne diffèrent d'au moins un ordre de grandeur en masse. Les vitesses du gaz ionisé le long du grand axe sont en accord avec celle des étoiles pour R inférieur à 0,75 kpc. La transition subséquente vers une contre-rotation apparente du gaz ionisé est spatialement bien résolue, s'étendant sur environ 0,6 kpc de rayon. La cinématique de cette région n'est pas symétrique par rapport au centre de la galaxie. Du côté sud-est, il y a une région importante dans laquelle vproj (H II) beaucoup moins que vcirc à environ 150 km / s, mais sigma (H II) à environ 65 km / s. Les asymétries cinématiques ne peuvent être expliquées avec aucun modèle dynamique stationnaire, même si l'afflux de gaz ou des déformations ont été invoquées. Le gaz dans cette région de transition présente une structure spatiale diffuse, une forte émission (N II) et (S II), ainsi qu'une dispersion à grande vitesse. Ces données nous présentent l'énigme d'expliquer une galaxie dans laquelle un disque stellaire et deux disques HI à contre-rotation, à des rayons plus petits et beaucoup plus grands, apparaissent en équilibre et presque coplanaires, mais dans lesquels la région de transition entre les disques de gaz n'est pas dans un état stable. "
Alors, est-ce vraiment ce qu'il semble être? De nouvelles étoiles naissent-elles dans l'obscurité? Comme A. Majeed (et al) l'a indiqué dans leur étude de 1999:
«La galaxie Evil Eye (NGC 4826; M64) se distingue par une piste de poussière placée de manière asymétrique et absorbant fortement à travers son renflement proéminent. Nous avons obtenu un spectre à longue fente de NGC 4826, avec la fente à travers le noyau de la galaxie, couvrant des parties égales des parties obscurcies et non obscurcies du renflement. En comparant les distributions d'énergie spectrale aux positions correspondantes sur le renflement, placées symétriquement par rapport au noyau, nous avons pu étudier les effets dépendants de la longueur d'onde de l'absorption, de la diffusion et de l'émission par la poussière, ainsi que la présence d'une formation d'étoiles continue dans la voie de la poussière. Nous rapportons la détection de fortes émissions rouges étendues (ERE) de la piste de poussière à une distance d'environ 15 arcsec du noyau de NGC 4826. La bande ERE s'étend de 5400 A à 9400 A, avec un pic près de 8800 A. L'intensité ERE intégrée représente environ 75% de celle de la lumière diffusée estimée provenant du couloir de poussière. L'ERE se déplace vers des longueurs d'onde plus longues et diminue d'intensité à l'approche d'une région de formation d'étoiles, située au-delà de 15 arcsec distance. Nous interprétons l'ERE comme provenant de la photoluminescence par des amas de taille nanométrique, éclairés par le champ de rayonnement de la galaxie, en plus de l'illumination par le complexe de formation d'étoiles dans le couloir de poussière. Lorsqu'ils sont examinés dans le contexte des observations ERE dans l'ISM diffus de notre galaxie et dans une variété d'autres environnements poussiéreux tels que les nébuleuses, nous concluons que l'efficacité de conversion des photons ERE dans NGC 4826 est aussi élevée que celle trouvée ailleurs, mais que la taille de les nanoparticules du NGC 4826 sont environ deux fois plus grandes que celles que l'on pense exister dans l'ISM diffus de notre Galaxie. »
Mais le débat est toujours en cours. Comme R.A. Walterbos (et al) a exprimé dans leur étude de 1993:
«L'orientation coplanaire proche des disques de gaz est un aspect qui est en bon accord avec ce qui est attendu sur la base d'un modèle de fusion pour le gaz contrarotatif. Cependant, le sens de rotation du disque de gaz intérieur par rapport aux étoiles ne l'est pas. De plus, l'existence d'un disque exponentiel bien défini implique probablement que si une fusion a eu lieu, elle doit avoir été entre un nain riche en gaz et une spirale, et non entre deux spirales de masse égale. Les bras en spirale stellaire du NGC 4826 traînent sur une partie du disque et mènent dans le disque externe. Des calculs numériques récents de Byrd et al. pour NGC 4622 suggèrent que des bras porteurs de longue durée pourraient être formés par un passage rétrograde étroit d'un petit compagnon. Dans ce scénario, le disque de gaz contrarotatif externe du NGC 4826 pourrait être le gaz dépouillé par la marée du nain. Cependant, dans NGC 4826, les bras extérieurs mènent, alors qu'il semble que dans NGC 4622, les bras intérieurs mènent. Une simulation réaliste N-corps / hydro d'une rencontre naine-spirale est clairement nécessaire. Il est également possible que le disque de gaz extérieur contrarotatif soit dû à une inflation progressive de gaz provenant du halo, plutôt qu'à un événement de fusion discret. »
Histoire de l'observation:
M64 a été découvert par Edward Pigott le 23 mars 1779, juste 12 jours avant que Johann Elert Bode ne le trouve indépendamment le 4 avril 1779. Environ un an plus tard, Charles Messier le redécouvrit indépendamment le 1er mars 1780 et le catalogua comme M64. Dit Pigot:
«.. le 23 mars [1779], j'ai découvert une nébuleuse dans la constellation du Coma Bérénices, jusque-là, je présume, inaperçue; du moins pas mentionné dans l'Astronomie de M. de la Lande, ni dans le vaste Catalogue des étoiles nébuleuses de M. Messier [de 1771]. Je l'ai observé dans un instrument acromatique de trois pieds de long et en ai déduit sa moyenne R.A. en le comparant aux étoiles suivantes Mean R.A. de la nébuleuse du 20 avril 1779, du 191d 28 ′ 38 ″. Sa lumière étant excessivement faible, je ne pouvais pas le voir dans le télescope à deux pieds de notre quadrant, donc j'ai été obligé de déterminer sa déclinaison également par l'instrument de transit. La détermination, cependant, je crois, peut dépendre de deux minutes: par conséquent, la déclinaison nord est 22d 53 ″ 1/4. J'ai estimé que le diamètre de cette nébuleuse était d'environ deux minutes de degré. »
Cependant, la découverte de Pigott n'a été publiée que lorsqu'elle a été lue devant la Royal Society de Londres le 11 janvier 1781, tandis que celle de Bode a été publiée en 1779 et celle de Messier à la fin de l'été 1780. La découverte de Pigott a été plus ou moins ignorée et récupérée uniquement par Bryn Jones en avril. 2002! (Que le bon M. Pigot sache qu'on s'est souvenu de lui ici et que ses rapports ont été placés en premier !!)
Alors, comment a-t-il obtenu le nom de «Black Eye Galaxy»? Nous devons remercier Sir William Herschel pour cela: «Un objet très remarquable, très allongé, d'environ 12 ′ de long, 4 ′ ou 5 ′ de large, contient une tache lucide comme une étoile avec une petite arche noire en dessous, de sorte qu'il donne l'une l'idée de ce qu'on appelle un œil au beurre noir, résultant de combats. " Bien sûr, John Herschel l'a perpétué en écrivant dans ses propres notes:
«La vacance semi-elliptique sombre (indiquée par une partie non ombrée ou brillante sur la figure) qui entoure partiellement le noyau condensé et brillant de cette nébuleuse, est bien sûr inaperçue par Messier. Il a cependant été vu par mon père, et montré par lui à feu Sir Charles Blagden, qui l'a comparé à l'apparition d'un œil au beurre noir, une comparaison étrange, mais pas inadaptée. Le noyau est quelque peu allongé et je soupçonne fortement qu'il peut s'agir d'une étoile double proche ou d'une nébuleuse double extrêmement condensée. »
Localisation de Messier 64:
La localisation de M64 n'est pas particulièrement facile. Commencez par identifier Arcturus orange vif et l'amas d'étoiles Coma Berenices (Melotte 111) à une portée de la main à l'ouest. Alors que vous vous détendez et laissez vos yeux sombres s'adapter, vous verrez les trois étoiles qui composent la constellation de Coma Berenices, mais si vous vivez sous un ciel légèrement pollué, vous aurez peut-être besoin de jumelles pour trouver ses faibles étoiles. Une fois que vous avez confirmé Alpha Comae, faites un bond en étoile d'environ 4 degrés nord / nord-ouest jusqu'à 35 Comae. Vous trouverez M64 autour d'un degré au nord-est de l'étoile 35.
Bien que Messier 64 soit possible avec des jumelles, il faudra un ciel très sombre pour des jumelles moyennes et ne s'affichera que comme un très petit changement de contraste ovale. Cependant, dans des télescopes aussi petits que 102 mm, ses marques distinctives peuvent être vues les nuits sombres avec une bonne clarté. Ne vous battez pas pour ça… Il y a plein de ruelles sombres dans cette Belle au bois dormant pour faire le tour!
Et voici les faits rapides sur cet objet Messier pour vous aider à démarrer:
Nom d'objet: Messier 64
Désignations alternatives: M64, NGC 4826, The Black Eye Galaxy, Sleeping Beauty Galaxy, Evil Eye Galaxy
Type d'objet: Type Sb Spiral Galaxy
Constellation: Coma Berenices
Ascension droite: 12: 56,7 (h: m)
Déclinaison: +21: 41 (deg: m)
Distance: 19000 (kly)
Luminosité visuelle: 8,5 (mag)
Dimension apparente: 9,3 × 5,4 (arc min)
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur Messier Objects ici à Space Magazine. Voici l'introduction de Tammy Plotner aux objets Messier, M1 - La nébuleuse du crabe et les articles de David Dickison sur les marathons Messier 2013 et 2014.
N'oubliez pas de consulter notre catalogue Messier complet. Et pour plus d'informations, consultez la base de données SEDS Messier.
Sources:
- NASA - Messier 64 (The Black Eye Galaxy)
- Objets Messier - Messier 64: Black Eye Galaxy
- Guide de la constellation - Black Eye Galaxy - Messier
- SEDS - Messier Object 64
- Wikipédia - Black Eye Galaxy
- Le projet patrimonial Hubble
