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Les petites merveilles : la Vierge

4ème constellation présentée par le GAS : la vierge et ses galaxies.

Petites Merveilles – La Vierge/Le Ciel Profond : la Chaîne de Markarian
Tom Trusock 4/08

(Traduction P. Henrotay)

Image Dave Snopes

La version originale de cet article (en anglais) se trouve sur le site de CloudyNights.

Un document PDF (en anglais) est disponible ici.

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Vous avez peut-être remarqué que les images sont un peu plus grandes ce mois-ci. D’habitude, j’utilise une taille de 600 pixels, ceci par souci d’harmonie avec les amateurs qui utilisent une taille de fenêtre de 800×600. Mais, vu la nature des objets de ce mois, j’ai décidé d’essayer d’écrire cet article pour une taille d’écran de 1024×768, avec des photos de 800 pixels de largeur. Si vous n’aimez pas ce format, faites-le-moi savoir.
A
h le printemps, la saison où l’esprit de quelqu’un de plus tout jeune (en tout cas en ce qui me concerne) dirige ses pensées vers les galaxies. Pour plusieurs observateurs chevronnés du ciel profond, il n’y a pas de meilleure époque dans l’année. Tandis que la neige fond, et que nous commençons à émerger de nos igloos, nos yeux fatigués s’égarent dans le ciel nocturne. Nos télescopes se promènent maintenant dans le Lion, la Vierge et la Chevelure de Bérénice, récoltant d’anciens photons venus des habitants ésotériques de ce zoo céleste.
Si vous êtes comme moi, vous passez une bonne partie du temps dans cet ensemble de galaxies dénommé l’amas de la Vierge. La page SEDS pour cet amas de la Vierge l’appelle « la plus grande structure se trouvant dans notre voisinage intergalactique, et les objets les plus lointains avec une relation avec notre propre petit groupe de galaxies, le Groupe Local, qui inclut notre galaxie, la Voie Lactée. »
L’amas de la Vierge est au coeur de notre propre superamas local (dénommé de façon assez confuse le Superamas de la Vierge). Par la force de gravitation, ces géants sont liés à nous, ou si vous préférez, nous sommes liés à eux. C’est là notre prochaine destination.
Pour un observateur disposant d’un télescope d’ouverture moyenne ou grande, les objets abondent. Et même un petit télescope peut vous garder occupés des heures durant dans cette région. J’ai revisité cette zone ce printemps avec une lunette TeleVue 85, et je me suis rapidement perdu. De bonnes cartes sont nécessaires si vous vous aventurez dans cette région. Il y a bien trop de galaxies.
A cheval sur la frontière entre la Vierge et la Chevelure de Bérénice, en plein cœur de l’amas de galaxies de la Vierge, nous trouvons un morceau de choix : un lumineux regroupement de galaxies, connu sous le nom de Chaîne de Makarian. En décembre 1961, l’Astronomical Journal publiait un article de Beniamin Egishevich Markarian (1913 – 1985) intitulé – « Physical Chain of Galaxies in the Virgo Cluster and Its Dynamic Instability ».  Dans ce document de trois pages, Markarian effectuait une analyse probabiliste de l’hypothèse selon laquelle la chaîne de galaxies brillantes, démarrant dans la Vierge avec la paire M84/M86, puis s’incurvant dans la Chevelure de Bérénice et se terminant par NGC4477, n’était pas un alignement de galaxies dû au hasard mais était une réelle association physique. En résumé, il utilisa les statistiques pour avancer l’hypothèse que « …la faible probabilité de voir cette chaîne formée par hasard parlait fortement en faveur de l’hypothèse d’une chaîne qui soit un système physique. »
Il y a toujours débat sur la réelle association physique au sein de la Chaîne, mais une chose sur laquelle presque tous peuvent s’accorder, c’est qu’il s’agit d’un regroupement superbe pour les observateurs, et une des plus belles pièces du ciel de printemps.

Si Makarian répertoriait 8 galaxies dans son hypothèse relative à l’interaction (voir l’image ci-dessus), il y a quelque désaccord parmi les amateurs quant à dire quelles galaxies devraient précisément être incluses dans ce groupe. Les propositions les plus courantes sont d’ajouter NGC4459 et NGC4474 et de clôturer avec M88, ou encore de continuer avec M91 et NGC4571.  Tout ceci constitue une sorte d’astérisme galactique (un « galastérisme » ?) pour les observateurs du ciel profond.
Une chose est sûre, les objets du ciel profond ne manquent pas dans cette région. L’article de Makarian indique que le catalogue Shapely-Ames recense 88 galaxies plus brillantes que la magnitude 13 dans un rayon de sept degrés centré dans cette région, et qu’il y a au total environ 1500 à 2000 galaxies dans l’amas de la Vierge. Jared Wilson note qu’il « …a été à même de trouver 38 galaxies différentes, de la magnitude 8.6 (M87) à approximativement 16.4 (IC 3445) » dans son image spectaculaire image présentée ci-dessous.

Image Jared Wilson

Et l’observateur Sebastian Szalai note ce qui suit en observant avec son Dobson de 10″ – « Vu 16 galaxies dans la Chaîne de Markarian à 192x – soit : M86, M84, NGC 4388, 4402, 4387, 4413, 4425, 4435, 4438, 4461, 4458, 4473, 4477, 4479, 4459 and 4474. »
Personnellement, quand je fais référence à la Chaîne, je rends hommage à celui qui l’a « découverte » et typiquement je m’en tiens au regroupement classique de 8 galaxies, et ceci nous servira à délimiter le sujet de cet article.
J’ai observé la Chaîne (ou des parties de celles-ci) dans plusieurs instruments, depuis la lunette apo de 80mm jusqu’au Dobson de 20″. Les composantes sont toutes de magnitude assez forte et ont une luminosité surfacique respectable. (Un bon truc utile, c’est d’utiliser un télescope à grand champ et de voir si on peut faire tenir la totalité de la Chaîne dans le champ, puis de voir combien d’objets on peut réellement identifier). Je n’ai pas essayé avec des jumelles mais je soupçonne, si le coeur vous en dit, que vous pourriez avoir quelques succès, au moins avec M84 et M86.  Je suggérerais un grand diamètre et un grossissement élevé – au minimum des 10×50 – et quelques bonnes cartes du ciel pour pouvoir identifier certains objets. Si vous avez réussi à observer une partie de la Chaîne avec des jumelles, je serais heureux de vous entendre.
Pour trouver ces objets, vous aurez besoin de quelques cartes du ciel de bon aloi –

La carte de repérage 1 montre les étoiles jusqu’à mag 6.5 et est destinée à vous « placer dans la région ».

La carte de repérage 2 montre les étoiles jusqu’à mag 9.

La carte de repérage 3 va jusque mag 13.  Notez qu’on ne montre dans ces cartes que les galaxies qui nous intéressent.

Voici une image DSS de la zone pour aider à l’identification. Notez que la Chaîne commence juste au centre avec M84 et M86, c’est donc là que nous allons démarrer.
Messier 84 / Messier 86
Même si ces deux objets-là forment optiquement une paire, elles ne sont pas réellement aussi semblables que vous pourriez l’imaginer
M84 est classée (d’après NED – Nasa/IPAC Extragalactic Database) comme elliptique de type E1 et en regardant les images DSS, elle en a effectivement l’air. M86 est une S0 – le premier type lenticulaire qui suit les elliptiques pures.  M84 brille avec une luminosité de 55.8 milliards de soleils, tandis que M86 nous salue avec celle de quelques 61.1 milliards de soleils.  M84 est un émetteur actif d’ondes radio et le télescope spatial Hubble a récemment confirmé qu’un trou noir massif se trouvait en son centre.

Ci-dessus on voit une image de M84 prise avec la Wide Field Planetary Camera 2. La région bleue indique là où le Space Telescope Imaging Spectrograph a été utilisé. En mesurant le décalage vers le rouge et vers le bleu dans l’image STIS, la vitesse orbitale du gaz autour du centre a pu être déterminée et de là la masse du coeur. Les données STIS ont montré que 300 millions de masses solaires se trouvaient concentrées sur une distance de 26 années-lumière du centre. Le candidat le plus plausible pour expliquer quelque chose d’aussi massif est un trou noir.
C’est bien trop simple de qualifier des galaxies comme celles-ci de boules de coton dans la nuit qui se ressemblent toutes. Mais il y a quelques différences reconnaissables par l’oeil de l’observateur. Prenez un peu de temps et inspectez-les convenablement; utilisez de forts grossissements et voyez si vous pouvez voir quelques différences dans leur structure. Pouvez-vous en voir ? En particulier, regardez M84 qui se fond doucement dans le fond de ciel et cherchez le halo étendu qui entoure M86. M86 m’apparaît plus grande, mais dans un petit télescope, le coeur de M84 semble un peu plus brillant.
M84 et M86 ont toutes deux été « découvertes » et cataloguées par Messier, la nuit du 18 mars 1781. Selon SEDS, Messier a aussi catalogué six autres objets dans cette région le même soir. Après m’être égaré (encore une fois) dans cette zone avec une lunette TeleVue 85, je suis un peu surpris qu’il n’en ait catalogué que 8 au total cette soirée-là.


Image Gary Beal

Gary Beal a proposé l’image ci-dessus pour la partie sud – Essayez de vous entraîner à voir quelles galaxies vous pouvez retrouver.
Copeland’s Eyes (NGC 4438 / 4435)
Au sein de la Chaîne de Markarian, on trouve Arp 120 (de façon précise 4438 du type Sa, et 4435 du type S0), également connu sous le nom de Copeland’s Eyes.  Dans un article de 1955 dans Sky and Telescope, Leland Copeland a appelé ces deux galaxies « Les Yeux » (The Eyes) vu leur apparence dans l’oculaire.

Arp les a classifiées comme « elliptique proche de spirales perturbantes ». La question se pose – qui est le perturbateur et qui est perturbé ? Arp suggérait que 4435 était responsable de la perturbation sur 4438, mais, dans l’Atlas des Galaxies Carnegie Atlas of Galaxies, Sandage et Bedke suggèrent que l’état actuel de 4438 n’a rien à voir avec 4435 mais résulterait d’une autre fusion avec des galaxies qui ne sont aujourd’hui plus visibles individuellement.
Voir la page 301 du Arp Atlas of Peculiar Galaxies – a Chronicle and Observer’s Guide (Kanipe and Webb) pour plus de détails.  Là également vous trouverez des notes de Barbara Wilson – un membre des forums CN – décrivant leur apparence dans un Newton de 20″ à f4.
NGC 4461 / 4458, NGC 4473 et NGC 4477
La Chaîne de Markarian (classique) tire maintenant à sa fin avec la paire NGC 4461 / 4458.   NGC 4461 est classée comme SB0-a et, avec une magnitude visuelle de 11.1, elle est à la fois la plus grande et la plus lumineuse de cette paire, tandis que 4458 est répertoriée avec une magnitude visuelle de 11.8, et est classée comme E.     A leur suite, on trouve NGC 4473, de magnitude visuelle 10.2 , galaxie de type E et enfin la SB0 NGC 4477.

Dans des télescopes plus petits comme ma lunette apo 4″, Je trouve que 4461 est juste une barre oblique brillante – quasi stellaire aux grossissements les plus faibles, et que 4458 peut passer totalement inaperçue.  4473 et 4477 s’en sortent mieux mais honnêtement, même si ces dernières sont des galaxies assez brillantes, elles sont reléguées au second plan par les objets de Messier dans la région. Dans mon esprit, elles n’ont d’intérêt véritable que dans leur association avec la Chaîne.

Dessin de Vedran Vrhovac

 

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