LE BILLET DU MOIS D'AVRIL 2007

L'amas de galaxies Abell 2667
et sa galaxie comète

Présenté par Céline Girard et Christian Thouin

Une équipe internationale de scientifiques comprenant un chercheur du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (UMR CNRS/Université de Provence) vient de détecter une galaxie en train de se faire «dénuder» de son gaz et de ses étoiles. Cette malheureuse galaxie s’est rapprochée un peu trop d’un amas de galaxies et a subi les effets de cet environnement hostile.

L'équipe qui a réalisé cette découverte, pilotée par Luca Cortese de l'Université de Cardiff (Grande-Bretagne), a étudié l'amas de galaxies Abell 2667 pour réaliser ses observations sur cette "galaxie-comète", ainsi nommée en raison de la traînée de gaz et d'étoiles dans son sillage. Les résultats de l'étude ont été publiés dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Socety.

L’étude de cette galaxie, effectuée à partir d’observations réalisées avec le télescope Hubble et une kyrielle d’autres télescopes et satellites, apporte un nouvel éclairage sur le mystérieux et long mécanisme de transformation des galaxies au sein des amas de galaxies et pourrait permettre d’expliquer le processus de formation des millions d’étoiles isolées au centre des amas.

L'image, ci-haut, a été prise par le télescope spatial Hubble les 9 et 10 octobre 2001 sur une durée totale de 5,5 heures d'observation. Elle a été corrigée par des mesures prises par des télescopes terrestres comme celui du VLT de l'ESA au Chili, ou ceux du Keck . Les chiffres qui vont suivre sont assez impressionnants ! Nous pouvons admirer sur ce cliché, pris au travers de filtres correspondant à la lumière visible, un amas de galaxies situé à 3,2 milliards d'années lumière de nous dans la constellation du Sculpteur. Abell 2667 s'étend ici sur une distance d'environ 2,4 millions d'années lumière.

"Au cours de ce formidable plongeon au coeur d'Abell 2667, les étoiles et le gaz de cette galaxie sont littéralement éjectés, donnant naissance à une longue traînée de nuages de gaz bleu lumineux et de jeunes étoiles, ressemblant à une queue de comète", explique Jean-Paul Kneib, membre de l'équipe et chercheur au Laboratoire d'astrophysique de Marseille (UMR CNRS/Université de Provence) cité par le communiqué.

"Avec la "galaxie comète", nous obtenons pour la première fois une information sur une des premières étapes de ce processus de transformation qui ne dure robablement que quelques centaines de millions d'années, étape au cours de laquelle une importante formation d'étoiles est déclenchée".

Les galaxies prennent souvent des formes particulières. Pour simplifier, elles sont divisées en 3 classes principales : les spirales, comme notre Voie Lactée, les elliptiques, pauvres en gaz et âgées, et enfin les irrégulières. Il a souvent été noté que les galaxies spirales vivent plutôt isolées dans l'espace, tandis qu'au coeur des amas galactiques se retrouvent beaucoup de galaxies élliptiques. Ces dernières étaient cinq fois moins nombreuses lorsque l'univers avait la moitié de son âge actuel.


Ci-haut, un agrandissement de la galaxie-comète
situé en haut et à gauche sur la grande photo
prise par Hubble.
(au début de cet article)

Sur ce cliché ci-haut, une galaxie attire particulièrement l'attention. En haut à gauche est visible une galaxie baptisée du fait de sa forme : galaxie-comète. Subissant l'énorme gravité de l'amas galactique, et la pression des gaz chauds qui le baigne (le plasma ambiant atteint entre 10 et 100 millions de degrés), la galaxie est accélérée à la vitesse de 3,5 millions de km/h. Elle laisse derrière elle, comme dans le sillage d'une comète, une partie de sa masse de gaz, qui en se refroidissant permet l'éclosion de nouvelles étoiles. Ce sont les globules bleu-vif que l'on peut discerner sur l'image.

Le processus de transformation de cette galaxie de spirale en elliptique a débuté, estiment les scientifiques, il y a deux cent millions d'années et se poursuivra sur une durée totale d'un milliard d'années.

Nous avons donc ici l'illustration du processus de création des galaxies elliptiques et l'explication aussi d'une autre observation : l'existence de nombreuses étoiles éparses dans le milieu interstellaires.


Ci-haut, un agrandissement de la lentille gravitationnelle
située au centre vers la droite sur la grande photo
prise par Hubble.
(au début de cet article)

L'arc vers la gauche du cliché est un effet de lentille gravitationnelle. Il s'agit de l'image agrandie et déformée d'une galaxie se situant en arrière plan de l'amas galactique.

Dans l’Univers local, c'est-à-dire aujourd’hui, près de la moitié des galaxies sont pauvres en gaz avec une apparence généralement « elliptiques » : constituées de vielles étoiles et n’en formant plus de nouvelles. L’autre moitié est composée de galaxies riches en gaz généralement en forme de « spirales  » ou « irrégulières » : plus jeunes, formant des étoiles, elles se trouvent plutôt dans les régions les moins denses de notre Univers.

Toutefois, les observations de l’Univers alors qu’il n’avait que la moitié de son age actuel révèlent une toute autre répartition. A cette époque, les galaxies spirales et les galaxies irrégulières étaient largement plus nombreuses. L’importante population de galaxies elliptiques dans notre Univers local ne peut à priori s’expliquer que par une transformation des galaxies spirales et irrégulières au cours du temps. Une telle évolution s’étalant cependant sur des milliards d’années, il est impossible de l’observer à l’échelle d’une vie humaine.

Source : the european homepage for the NASA/ESA Hubble Space Telescope
Crédit : ESA/NASA et Jean Paul Kneib (laboratoire astrophysique de Marseille)