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Espace & Astrophysique 3 min de lecture

Le télescope spatial Hubble a photographié une galaxie qui se comporte comme un énorme laser

Stéphanie Schmidt 4 janvier 2017
hubble galaxie maser megamaser This galaxy has a far more exciting and futuristic classification than most — it is a megamaser. Megamasers are intensely bright, around 100 million times brighter than the masers found in galaxies like the Milky Way. The entire galaxy essentially acts as an astronomical laser that beams out microwave emission rather than visible light (hence the ‘m’ replacing the ‘l’). This megamaser is named IRAS 16399-0937, and is located over 370 million light-years from Earth. This NASA/ESA Hubble Space Telescope image belies the galaxy’s energetic nature, instead painting it as a beautiful and serene cosmic rosebud. The image comprises observations captured across various wavelengths by two of Hubble’s instruments: the Advanced Camera for Surveys (ACS), and the Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS). NICMOS’s superb sensitivity, resolution, and field of view gave astronomers the unique opportunity to observe the structure of IRAS 16399-0937 in detail. They found that IRAS 16399-0937 hosts a double nucleus — the galaxy’s core is thought to be formed of two separate cores in the process of merging. The two components, named IRAS 16399N and IRAS 16399S for the northern and southern parts respectively, sit over 11 000 light-years apart. However, they are both buried deep within the same swirl of cosmic gas and dust and are interacting, giving the galaxy its peculiar structure. The nuclei are very different. IRAS 16399S appears to be a starburst region, where new stars are forming at an incredible rate. IRAS 16399N, however, is something known as a LINER nucleus (Low Ionization Nuclear Emission Region), which is a region whose emission mostly stems from weakly-ionised or neutral atoms of particular gases. The northern nucleus also hosts a black hole with some 100 million times the mass of the Sun!

Le télescope spatial Hubble a photographié la mystérieuse galaxie IRAS 16399-0937, qui agit comme un laser astronomique géant.

En effet, Hubble a pris des photos détaillées de la galaxie IRAS 16399-0937, située dans la constellation du Serpentaire à 370 millions d’années-lumière de la Terre. La galaxie en question s’est transformée en megamaser, un analogue naturel spatial du maser (un dispositif permettant d’émettre un faisceau de micro-ondes). Cette transformation a été possible grâce aux deux trous noirs qui se trouvaient dans le centre de la galaxie. « Cette galaxie a une classification bien plus passionnante et futuriste que la plupart des autre galaxies – elle accueille un megamaser », annonce la NASA.

Les masers peuvent se rencontrer partout dans l’Univers, là où les nuages moléculaires de poussière amplifient tout rayonnement de micro-ondes qui passe, améliorant et focalisant la quantité qui est émise de l’autre côté. Il y a même des masers dans notre propre galaxie, mais le megamaser IRAS 16399-0937 est beaucoup plus lumineux (100 millions de fois plus lumineux), et presque toute la galaxie agit comme un maser, au lieu des quelques nuages moléculaires habituels.

Bien que les scientifiques étudient cette galaxie depuis longtemps, l’image ci-dessous nous montre l’aspect le plus détaillé de sa structure interne à ce jour. Et bien qu’elle puisse paraître simple, en réalité, la galaxie IRAS 16399-0937 est bien plus complexe qu’il n’y parait.

hubble galaxie fusion deux trous noirs

La galaxie IRAS 16399-0937, transformée en megamaser ! Image en haute résolution, ici. Crédits : ESA/Hubble & NASA

L’image a été prise sur une gamme de longueurs d’onde par deux des instruments de Hubble : l’Advanced Camera for Surveys, et la Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer qui ont donc pu révéler que la galaxie possède réellement un noyau double. Cela signifie qu’elle s’est formée à la suite d’une fusion entre deux galaxies se brisant l’une dans l’autre, et ses deux noyaux sont encore en cours de fusion.

Vous pouvez observer les deux noyaux lumineux rougeoyants et orangés, dans l’image ci-dessus. Et bien que tout le système semble plutôt serré, sachez que les deux noyaux se trouvent à plus de 11’000 années-lumière de distance. Pour la perspective, l’étoile voisine la plus proche de la Terre est à 4,3 années-lumière de distance…

Les deux noyaux galactiques semblent également très différents : le noyau situé au nord, a été nommé IRAS 16399N, et celui du sud est IRAS 16399S. Alors que IRAS 16399S semble se situer dans une région extrêmement active, avec des nouvelles étoiles naissant à un rythme important, le noyau nord semble quant à lui être dans une zone plus calme, au sein d’un énorme champ de gaz neutre, faiblement ionisé.

Mais IRAS 16399N contient quelque chose de remarquable… L’image de Hubble révèle un trou noir supermassif qui possède 100 millions de fois la masse du Soleil.

Pour vous rendre compte à quel point un trou noir de cette masse est gigantesque, nous vous invitons à aller voir la vidéo publiée dans l’article suivant : Arrivez-vous à imaginer l’immensité des trous noirs supermassifs ? Voici une vidéo illustrant la chose

Source : NASA

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