Galaxie de Bode (M81)

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Messier 81 (NGC 3031) dans la Grande Ourse est l’une des galaxies spirale les plus remarquables dans le ciel. Elle forme une paire physique avec son voisin, M 82, et est la galaxie dominante du groupe M 81. Découverte en même temps que M 82 par Johann Bode, et parfois appelée la nébuleuse de Bode, M 81 est l’une des galaxies les plus faciles et les plus gratifiantes à observer pour les astronomes amateurs. M 81 fut pour la première fois découverte par Johann Elert Bode, en même temps que M 82 en 1774. Bode la décrivit comme « une tâche nébuleuse » qui « apparaît surtout ronde et possède en son centre un noyau dense ». Pierre Méchain les redécouvrit indépendamment en 1779, et les rapporta à Charles Messier qui les ajouta à son catalogue en 1781. Observation amateur Avec une magnitude totale d’environ 6,8, M 81 peut être aisément trouvée avec des jumelles et de petits télescopes. Sous des conditions exceptionnelles d’observation, elle a même été vue à l’œil nu par les observateurs avertis. M 81 apparaît comme une tâche ovale allongée de 20’ * 10’ dans de petits télescopes, sa périphérie est de plutôt faible luminosité. Avec un œil exercé, il est possible d'apercevoir ses bras de spirale large, diffus et peu nets. Les télescopes avec des ouvertures de 8 pouces ou plus sont nécessaires pour distinguer la structure de la galaxie, qui est un exemple frappant de galaxie spirale « au design complexe ». Des bras presque parfaits s’enroulent dans le cœur, un ovale incandescent de 3’ * 2’ contenant un noyau d’un diamètre de 30". Au SSE du cœur, séparé par un vide sombre, se trouve la petite partie de la spirale. Le bras au NNO du cœur est plus large et bien plus court. Des bandes de poussière large s’étendent vers l’extérieur vers la bordure du disque. Propriétés et interactions avec M 82 M 81 est situé à probablement 12 millions d’années de nous, comme déterminé par les observations du télescope spatial Hubble des céphéides variables qu’elle contient. Le diamètre de M 81 est d’au moins 70 000 années-lumière, sa masse a été calculée à hauteur de 250 milliards de soleils. Cela est légèrement plus lourd que celle de notre Voie lactée. La magnitude absolue de M 81 est de -20,8, une luminosité de 17 milliards de soleils. M 81 est la plus brillante dans un groupe de 34 galaxies appelé le Groupe de galaxies M 81. La distance vers le centre de l’amas est d’environ 12 millions d’années-lumière. C’est le second groupe le plus proche de notre Groupe Local (après le Groupe de galaxies du Sculpteur, à environ 8 millions d’années-lumière de nous). Le Groupe M 81 comporte, en plus de ses deux membres du catalogue de Messier, NGCs 2976 et 3077 dans la Grande Ourse, NGCs 2366 et 2403 dans Camelopardalis, et NGC 4236 dans le Dragon. Il y a quelques centaines de millions d’années de ça, une rencontre proche pris place entre M 81 et son plus petit voisin, M 82, pendant laquelle ce dernier fut dramatiquement déformé. Cette rencontre a également laissé des traces dans la forme de la spirale de M 81. Les galaxies sont toujours proches l’une de l’autre - leurs centres séparés par seulement 150 000 années-lumière. M 81 est toujours en interaction gravitationnelle avec Messier 82 et NGC 3077. Les interactions ont arraché du gaz d’hydrogène des trois galaxies, causant la formation de structures gazeuses filamentaires dans le groupe. De plus les interactions ont également causé la chute de gaz interstellaire dans les centres de M 82 et de NGC 3077, ce qui est à l’origine d’une grande activité d’explosions d’étoiles dans les centres de ces galaxies. Observations infrarouges, Matière noire et supernovae À cause de sa proximité et de sa grande taille, Messier 81 est aussi une cible populaire pour les astronomes professionnels. Le télescope spatial Spitzer a observé des émissions infrarouges dans la poussière interstellaire dans les bras de la spirale de M 81. Cette poussière interstellaire est associée aux régions de formation d’étoiles, que les étoiles bleues chaudes à courte durée de vie chauffent très efficacement. M 81 possède un noyau galactique actif, qui contient un trou noir supermassif de 70 millions de masses solaires. En 1994, des études ont indiqué que M 81 contient très peu de matière noire. Pour un grand nombre de galaxies, notre Voie lactée comprise, le taux de rotation augmente vers l’extérieur, avec l’éloignement avec le noyau. Cependant, la matière lumineuse totale observée - les étoiles et les nébuleuses - est typiquement insuffisante pour expliquer ce comportement. Ainsi, il est assumé qu’une portion significative de la masse de telles galaxies est composée de matière noire invisible. En contraste, la rotation de M 81 décline dans les régions les plus éloignées. On estime donc que le pourcentage de matière noire contenue par M 81 est inférieur à la moyenne. Seulement une supernova (SN 1993J) a été découverte dans Messier 81, par F. Garcia en Espagne, mais elle atteignit une luminosité maximale d’une magnitude d’environ 10,5, ce qui en a fait la seconde supernova la plus brillante observée au cours du 20ème siècle. En 1995, les astronomes ont découvert environ 70 amas globulaires candidats dans la région de M 81, et estimé la population totale à 210 globulaires.