Les images de belles galaxies, et en particulier des frères en spirale de notre propre voie lactée, ne laissent personne indifférent. Il est en effet difficile de résister au charme de ces impressionnantes grandes structures. Les astronomes de l'Observatoire de Paranal ont utilisé l'instrument VIMOS polyvalent du Very Large Telescope pour photographier deux magnifiques exemples de ces «univers insulaires», qui sont tous deux vus dans une constellation du sud portant un nom d'animal. Mais plus important encore, les deux galaxies abritaient un type particulier de supernova, l'explosion d'une étoile massive au cours d'une étape évolutive tardive et fatale.
Cette image est de l'impressionnante galaxie spirale NGC 6118 [1], située près de l'équateur céleste, dans la constellation des Serpens (Le Serpent). C'est un objet relativement faible de 13e magnitude avec une luminosité de surface plutôt faible, ce qui le rend assez difficile à voir dans les petits télescopes. Cette timidité a incité les astronomes amateurs à surnommer NGC 6118 la «galaxie clignotante», car elle semblerait exister lorsqu'elle est vue à travers leurs télescopes dans une certaine orientation, puis disparaît soudainement à mesure que la position de l'œil change.
Il n'y a bien sûr pas un tel problème pour l'énorme pouvoir de collecte de lumière du VLT et sa capacité à produire des images nettes, et cette magnifique galaxie est ici vue avec des détails inégalés. La photo couleur est basée sur une série d'expositions derrière différents filtres optiques, obtenues avec l'instrument multimode VIMOS sur le télescope Melipal VLT de 8,2 m pendant plusieurs nuits autour du 21 août 2004.
À environ 80 millions d'années-lumière de là, le NGC 6118 est une spirale de grand design vue en biais, avec une très petite barre centrale et plusieurs bras en spirale assez serrés (il est classé de type «SA (s) cd» [2 ]) dans laquelle un grand nombre de nœuds bleuâtres brillants sont visibles. La plupart d'entre elles sont des régions actives de formation d'étoiles et dans certaines étoiles très lumineuses et jeunes peuvent être perçues.
L'objet de type stellaire relativement brillant est particulièrement intéressant, situé directement au nord du centre de la galaxie, près de la périphérie (voir PR Photo 33b / 04): c'est Supernova 2004dk qui a été signalé pour la première fois le 1er août 2004. Observations quelques jours plus tard a montré qu'il s'agissait d'une supernova de type Ib ou Ic [3], capturée quelques jours avant la lumière maximale. On pense que ce type particulier de supernova résulte de la disparition d'une étoile massive qui a en quelque sorte perdu toute son enveloppe d'hydrogène, probablement à la suite d'un transfert de masse dans un système binaire, avant d'exploser.
On voit également sur l'image la trace laissée par un satellite, qui est passée par l'une des expositions prises dans le filtre B, d'où sa couleur bleue. C'est une illustration que même dans un endroit aussi éloigné que l'Observatoire Paranal dans le désert d'Atacama, les astronomes ne sont pas complètement à l'abri de la pollution lumineuse.
La deuxième galaxie imagée par le VLT est une autre spirale, la belle NGC 7424 à bras multiples que l'on voit presque directement de face. Située à une distance d'environ 40 millions d'années-lumière dans la constellation de Grus (la grue), cette galaxie a été découverte par Sir John Herschel lors d'une observation au Cap de Bonne-Espérance.
Cet autre exemple de galaxie de «grand dessin» est classé comme «SAB (rs) cd» [2], ce qui signifie qu'elle est intermédiaire entre les spirales normales (SA) et les galaxies fortement barrées (SB) et qu'elle a les bras plutôt ouverts avec une petite région centrale. Il montre également de nombreuses régions ionisées ainsi que des amas d'étoiles jeunes et massives. On peut identifier dix jeunes amas d'étoiles massives dont la taille s'étend de 1 à 200 années-lumière. La galaxie elle-même a environ 100 000 années-lumière de diamètre, c'est-à-dire une taille assez similaire à notre propre galaxie de la Voie lactée.
En raison de sa faible luminosité de surface, cette galaxie exige également un ciel sombre et une nuit claire à observer dans ce détail impressionnant. Vu dans un petit télescope, il apparaît comme une grande brume elliptique sans trace des nombreux beaux bras filamenteux avec une multitude de branches révélées dans cette image VLT frappante. Notez également la barre très brillante et proéminente au milieu.
Le soir du 10 décembre 2001, le révérend amateur australien Robert Evans, observant depuis son arrière-cour dans les Blue Mountains à l'ouest de Sydney, a découvert avec son télescope de 30 cm sa 39e supernova, Supernova 2001ig à la périphérie de NGC 7424. De magnitude 14,5 (celle est 3000 fois plus faible que l'étoile la plus faible visible à l'œil nu), cette supernova s'est éclaircie rapidement d'un facteur 8 jusqu'à la magnitude 12,3. Quelques mois plus tard, il s'était évanoui en un objet insignifiant en dessous de la 17e magnitude. Par comparaison, toute la galaxie est de magnitude 11: au moment de son maximum, la supernova n'était donc que trois fois plus faible que toute la galaxie. Ce devait être un magnifique feu d'artifice!
En fouillant dans les vastes archives scientifiques du très grand télescope ESO, il a été possible de trouver une image du NGC 7424 prise le 16 juin 2002 par Massimo Turatto (Observatorio di Padova-INAF, Italie) avec l'instrument FORS 2 sur Yepun ( UT4). Bien que la supernova soit déjà beaucoup plus faible qu'à son maximum 6 mois plus tôt, elle est toujours très bien visible sur cette image (voir PR Photo 33d / 04).
Les spectres pris avec le télescope de 3,6 m de l'ESO à La Silla au cours des mois suivant l'explosion ont montré que l'objet évoluait vers une supernova de type Ib / c. En octobre 2002, la transition vers une supernova de type Ib / c était terminée. On pense maintenant que cette supernova est née de l'explosion d'une étoile très massive, une soi-disant étoile Wolf-Rayet, qui, avec un énorme compagnon chaud, appartenait à un système binaire très proche dans lequel les deux étoiles s'orbitaient une fois par 100 jours environ. De futures observations détaillées pourraient révéler la présence de l'étoile compagnon qui a survécu à cette explosion mais qui est maintenant vouée à exploser en une autre supernova en temps voulu.
[1] NGC signifie «Nouveau catalogue général». Publié en 1888 par J.L.E. Dreyer, ce nouveau catalogue général des nébuleuses et des amas d'étoiles, étant le catalogue de feu Sir John F.W. Herschel contient 7840 objets dont 3200 sont des galaxies.
[2] Les galaxies spirales tirent leur nom des spectaculaires bras spiraux qui s'enroulent autour d'un disque très mince. Suivant la célèbre classification de l'astronome américain Edwin Hubble, les galaxies spirales sont classées en deux familles, dites spirales normales (SA) et spirales barrées (SB), et sont ensuite divisées en types Sa, Sb et Sc en fonction de l'ouverture de la bras en spirale et la luminosité relative de la zone centrale. Dans les galaxies spirales barrées, le noyau est traversé par une barre d'étoiles aux extrémités desquelles commencent les bras spiraux. Le (rs) de la classification témoigne de la présence d'un anneau interne (r) entourant le noyau de la galaxie ainsi que du fait que les bras en spirale commencent directement au niveau du ou des noyaux.
[3] Les supernovae sont classées en différents types, selon l'apparence de leur spectre. Les supernovae de type II montrent la présence de raies d'hydrogène dans leur spectre tandis que le type I n'a pas cette signature. Le type I a été subdivisé en type Ia, Ib et Ic. On pense que les supernovae de type I surviennent toutes dans des systèmes stellaires binaires.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESO
