Bienvenue à Messier lundi! Dans notre hommage continu au grand Tammy Plotner, nous jetons un coup d'œil à ce client tourbillonnant et étoilé, le Whirlpool Galaxy!
Au XVIIIe siècle, le célèbre astronome français Charles Messier a noté la présence de plusieurs «objets nébuleux» dans le ciel nocturne. Les ayant à l'origine confondus avec des comètes, il a commencé à en dresser une liste afin que d'autres ne commettent pas la même erreur que lui. Avec le temps, cette liste (connue sous le nom de catalogue Messier) comprendrait 100 des objets les plus fabuleux du ciel nocturne.
L'un d'eux est la galaxie spirale située dans la constellation des Canes Venatici connue sous le nom de Galaxie Whirlpool (alias Messier 51). Situé entre 19 et 27 millions d'années-lumière de la Voie lactée, cet objet du ciel profond a été le tout premier à être classé comme une galaxie spirale. C'est également l'une des galaxies les plus connues des astronomes amateurs, et elle est facilement observable à l'aide de jumelles et de petits télescopes.
La description:
Situé à environ 37 millions d'années-lumière, M51 est le plus grand membre d'un petit groupe de galaxies, qui abrite également M63 et un certain nombre de galaxies plus faibles. À ce jour, la distance exacte de ce groupe n'est pas bien connue… Même quand un événement de supernova de 2005 aurait dû aider les astronomes à calculer correctement! Comme K. Takats l'a déclaré dans une étude:
«La distance de la galaxie Whirlpool (M51, NGC 5194) est estimée en utilisant la photométrie et la spectroscopie publiées de la supernova de type II-P SN 2005cs. La méthode de l'expansion de la photosphère (EPM) et la méthode de la bougie standard (SCM), adaptées au SNe II-P, ont été appliquées. La distance moyenne (7,1 +/- 1,2 Mpc) est en bon accord avec les fluctuations antérieures de la luminosité de la surface et les distances basées sur la fonction de luminosité des nébuleuses planétaires, mais légèrement plus longue que la distance obtenue par Baron et al. pour SN 1994I via la méthode de l'atmosphère en expansion par ajustement spectral. Étant donné que SN 2005cs a montré une faible vitesse d'expansion pendant la phase de plateau, de manière similaire à SN 1999br, les constantes de SCM ont été recalibrées, y compris les données de SN 2005cs également. La nouvelle relation est mieux contrainte dans le régime à basse vitesse, ce qui peut entraîner de meilleures estimations de distance pour un tel SNe. »
Bien sûr, l'une des caractéristiques les plus remarquables de la galaxie Whirlpool est sa belle structure en spirale - peut-être le résultat de l'interaction étroite entre elle et sa galaxie compagne NGC 5195? Comme S. Beckwith,
«Cette image la plus nette jamais vue de la galaxie Whirlpool, prise en janvier 2005 avec la caméra avancée pour les sondages à bord du télescope spatial Hubble de la NASA, illustre le grand dessin d'une galaxie spirale, depuis ses bras en spirale courbés, où résident de jeunes étoiles, jusqu'à son noyau central jaunâtre. , une maison d'étoiles plus âgées. À première vue, la galaxie compacte semble tirer sur le bras. La vue claire de Hubble montre cependant que le NGC 5195 passe derrière le Whirlpool. La petite galaxie glisse devant le tourbillon depuis des centaines de millions d'années. Alors que le NGC 5195 dérive, son muscle gravitationnel pompe les ondes dans le disque en forme de crêpe du Whirlpool. Les vagues sont comme des ondulations dans un étang générées lorsqu'un rocher est jeté dans l'eau. Lorsque les ondes traversent des nuages de gaz en orbite à l'intérieur du disque, elles pressent le matériau gazeux le long du bord intérieur de chaque bras. Le matériau poussiéreux sombre ressemble à la collecte de nuages d'orage. Ces nuages denses s'effondrent, créant un sillage de naissance d'étoiles, comme on le voit dans les régions de formation d'étoiles rose vif. Les plus grandes étoiles finissent par balayer les cocons poussiéreux avec un torrent de radiations, des vents stellaires semblables à des ouragans et des ondes de choc provoquées par des explosions de supernova. Des amas d'étoiles bleu vif émergent du chaos, illuminant les bras du Whirlpool comme des lampadaires de la ville. »
Mais il y avait d'autres surprises qui n'attendaient que d'être trouvées - comme un trou noir, entouré d'un anneau de poussière. Ce qui le rend encore plus étrange, c'est qu'un anneau secondaire traverse l'anneau primaire sur un axe différent, un phénomène contraire aux attentes et une paire de cônes d'ionisation s'étendent depuis l'axe de l'anneau de poussière principal. Comme H. Ford,
"Cette image du cœur de la galaxie spirale M51 à proximité, prise avec la caméra planétaire à champ large (en mode PC) sur le télescope spatial Hubble de la NASA, montre un" X "sombre et frappant qui se profile à travers le noyau de la galaxie. Le «X» est dû à l'absorption par la poussière et marque la position exacte d'un trou noir qui peut avoir une masse équivalente à un million d'étoiles comme le soleil. La barre la plus foncée peut être un anneau anti-poussière sur le bord d'un diamètre de 100 années-lumière. Le tore en bordure cache non seulement le trou noir et le disque d'accrétion de la vue directe de la terre, mais détermine également l'axe d'un jet de plasma à haute vitesse et confine le rayonnement du disque d'accrétion à une paire de cônes de lumière de direction opposée , qui ionisent le gaz pris dans leur faisceau. La deuxième barre du «X» pourrait être un deuxième disque vu sur le bord, ou éventuellement des gaz et des poussières en rotation dans MS1 coupant les jets et les cônes d'ionisation. »
Histoire de l'observation:
Le Whirlpool Galaxy a été découvert pour la première fois par Charles Messier le 13 octobre 1773 et a été observé à nouveau pour ses archives le 11 janvier 1774. Comme il a écrit de sa découverte dans ses notes:
«Nébuleuse très faible, sans étoiles, près de l'œil du lévrier du nord [chien de chasse], en dessous de l'étoile Eta de 2e grandeur de la queue d'Ursa Major: M. Messier a découvert cette nébuleuse le 13 octobre 1773, alors qu'il regardait la comète visible à ce moment-là. On ne peut pas voir cette nébuleuse sans difficultés avec un télescope ordinaire de 3,5 pieds: Près d'elle se trouve une étoile de 8ème magnitude. M. Messier a indiqué sa position sur la carte de la comète observée en 1773 et 1774. Elle est double, chacune a un centre lumineux, qui sont séparées de 4’35 ”. Les deux «atmosphères» se touchent, l'une est encore plus faible que l'autre. »
Ce serait son fidèle ami et assistant, Pierre Mechain, qui découvrirait NGC 5195 le 21 mars 1781. Même si cela prenait beaucoup, beaucoup d'années avant qu'il ne soit prouvé que les galaxies étaient en effet des systèmes indépendants, les astronomes historiques étaient beaucoup, beaucoup plus nets que nous leur avons donné du crédit. Sir William Herschel observerait M51 plusieurs fois, mais ce serait son fils John qui serait le premier à commenter le plan de M51:
«Cet objet très singulier est ainsi décrit par Messier: -« Nebuleuse sans etoiles ». "On ne peut la voir que difficilement avec une lunette ordinaire de 3 1/2 pieds." "Elle est double, ayant chacune un centre brillant eloigne l’un de l’autre de 4 ′ 35 ″. Les deux atmosphères se touchent. ” Par cette description, il est évident que les phénomènes particuliers de l'anneau nébuleux qui entoure le noyau central avaient échappé à son observation, comme on aurait pu s'y attendre de la lumière inférieure de ses télescopes. Mon Père le décrit dans ses observations des nébuleuses de Messier comme une nébuleuse ronde brillante, entourée d'un halo ou d'une gloire à distance et accompagnée d'un compagnon; mais je ne trouve pas que la subdivision partielle de l'anneau en deux branches dans tout son membre sud suivant ait été remarquée par lui. C'est cependant l'une de ses caractéristiques les plus remarquables et intéressantes. En supposant qu'elle soit constituée d'étoiles, l'apparence qu'elle présenterait à un spectateur placé sur une planète accompagnée par l'une d'entre elles située excentriquement vers le nord précédant le quart de la masse centrale, serait exactement similaire à celle de notre Voie lactée, traversant dans un de manière exactement analogue au firmament des grandes étoiles, dans lequel serait projeté l'amas central, et (en raison de sa distance) semblant, comme lui, composé d'étoiles beaucoup plus petites que celles d'autres parties du ciel. Se pourrait-il alors que nous ayons ici un système frère portant une réelle ressemblance physique et une forte analogie de structure avec la nôtre? Sans la subdivision de l'anneau, l'analogie la plus évidente serait celle du système de Saturne, et l'idée de Laplace respectant la formation de ce système serait puissamment rappelée par cet objet. Mais il est évident que toute idée de symétrie causée par la rotation sur un axe doit être abandonnée, lorsque nous considérons que la forme elliptique de la partie intérieure subdivisée indique avec une probabilité extrême une élévation de cette partie au-dessus du plan du reste, de sorte que le la forme réelle doit être celle d'un anneau fendu sur la moitié de sa circonférence et dont les parties fendues sont inclinées à un angle d'environ 45 degrés chacune par rapport au plan de l'autre. »
Comme pour les autres objets Messier, l'amiral Smyth avait également quelques observations perspicaces et poétiques à ajouter. Comme il l'a écrit sur cette galaxie en septembre 1836:
«Nous avons alors un objet présentant une étonnante démonstration des énergies incontrôlables de la toute-puissance, dont la contemplation oblige la raison et l'admiration à céder à la crainte. Au bord extrême de la portée télescopique, nous percevons un univers stellaire semblable à celui auquel nous appartenons, dont les vastes amplitudes sont sans aucun doute peuplées d'un nombre incalculable d'êtres percipants; car ces belles orbes ne peuvent être considérées comme de simples masses de matière inerte.
Et il est intéressant de savoir que, s'il y a une existence intelligente, un astronome regardant notre univers lointain, le verra, avec un bon télescope, précisément sous l'aspect latéral que le leur nous présente. Mais après tout, que voyons-nous? Ce merveilleux univers, le nôtre, et tout ce que l'assistance optique nous a révélé, ne sont peut-être que les valeurs aberrantes d'un amas immensément plus nombreux.
Les millions de soleils que nous percevons ne peuvent pas comprendre l’Univers du Créateur. Il n'y a pas de limites à l'infinitude; et les vues les plus audacieuses de l'ancien Herschel nous plaçaient seulement comme commandant un ken dont le rayon était environ 35 000 fois plus long que la distance de Sirius de nous. Eh bien, Laplace mourante pourrait-elle expliquer: «Ce que nous savons est peu; ce que nous ignorons est immense. »
Lord Rosse allait continuer en 1844 avec son ouverture de 6 pieds (72 pouces), télescope "Leviathan" FL de 53 pieds, mais il était un homme de moins de mots.
«La plupart des observations ont été faites lorsque l'œil était affecté par la lumière de la lampe, ce qui rendait difficile d'estimer correctement le centre du noyau; il importait de ne pas passer inutilement de temps et, une fois la lampe utilisée, une nouvelle mesure a été prise, car il a été jugé que l'objet était suffisamment vu. Avec les étoiles plus brillantes, cela se produirait fréquemment avant que le noyau ne soit bien défini, car tous les obstacles à la vision semblent affecter beaucoup plus les nébuleuses que les étoiles dont la lumière serait estimée à la même intensité. Dans la liste qui précède, les plus grandes différences se trouvent dans les mesures des objets brillants, et c'est probablement le bon compte. Aucune étoile n'a été insérée dans le croquis qui ne figure pas dans le tableau des mesures. L'aspect général de l'objet aurait été mieux donné si les minuscules étoiles avaient été insérées dans l'esquisse, mais cela aurait créé de la confusion. »
Que les étoiles de cet univers lointain vous remplissent les yeux!
Localisation de Messier 51:
La localisation de M51 n'est pas trop difficile si vous avez un ciel sombre, mais cette galaxie particulière est très difficile où la pollution lumineuse du clair de lune est présente. Pour le trouver, commencez par Eta UM, l'étoile au manche de la Grande Ourse. Dans le chercheur ou les jumelles, vous verrez clairement 24 UM au sud-ouest. Maintenant, concentrez votre optique là-bas et déplacez-vous lentement vers le sud-ouest vers Cor Caroli (Alpha CVn) et vous le trouverez!
Dans les endroits où le ciel est clair et sombre, il est facile de voir la structure en spirale même dans de petits télescopes, ou de distinguer la galaxie avec des jumelles - mais même un changement des conditions du ciel peut la cacher d'un bon emplacement. Des télescopes à champ riche avec des focales rapides pour un travail exceptionnel sur cette galaxie et son compagnon et vous pourrez peut-être distinguer le noyau des deux galaxies par une bonne nuit, même d'un mauvais emplacement.
Nom d'objet: Messier 51
Désignations alternatives: M51, NGC 5194, La Galaxie Whirlpool
Type d'objet: Type Sc Galaxy
Constellation: Canes Venatici
Ascension droite: 13: 29,9 (h: m)
Déclinaison: +47: 12 (deg: m)
Distance: 37000 (kly)
Luminosité visuelle: 8,4 (mag)
Dimension apparente: 11 × 7 (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, M8 - La nébuleuse du lagon, 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:
- Guide de la constellation - Whirlpool Galaxy
- SEDS - Whirlpool Galaxy
- Wikipédia - Whirlpool Galaxy
