Galaxies et voie lactée

Qu'est-ce qu'une galaxie ?

Une galaxie est une assemblée d'étoiles (hydrogène, hélium, oxygène, carbone,...), de matière interstellaire sombre (éléments lourds sous forme de poussière), de gaz (hydrogène, hélium) et probablement de grandes quantités de matière sombre (matière inconnue), dont la cohésion est assurée par les forces de gravitation. La matière gazeuse forme un halo sphérique beaucoup plus étendu que la galaxie elle-même. La masse d'une galaxie moyenne est d'un ordre de grandeur supérieur à cent millions de masses solaires. Les Galaxies interagissent avec leurs voisines et ces interactions modifient leur forme. Deux galaxies peuvent parfois fusionner.
Les galaxies sont de trois types : elliptiques, spirales, irrégulières. Comme les étoiles, qui sont regroupées en galaxies, la plupart des galaxies sont aussi gravitationnellement liées entre elles. La structure contenant jusqu'à une cinquantaine de galaxies est appelée groupe de galaxies. La structure contenant plusieurs milliers de galaxies groupées dans un secteur de quelques mégaparsecs est un amas de galaxies. Les groupes et amas de galaxies sont eux-mêmes regroupés en superamas, des collections géantes contenant des dizaines de milliers de galaxies.

À très grande échelle, celle de l'Univers, la distribution des amas de galaxies n'est pas uniforme mais organisée en plaques ou en filaments.
Le télescope spatial Hubble envoie régulièrement des images qui nous montrent toute la diversité des galaxies. La voie lactée ou Galaxie avec un G majuscule, est aussi le nom donnée à notre galaxie, c’est une énorme roue spirale d'étoiles, d'un diamètre approximatif de 100 000 années-lumière.
Ce qui apparait de la Terre, c'est la bande blanche continue de la Voie Lactée. Cette galaxie est en réalité composée de trois bras spiraux (Le bras Sagittarius, le bras d'Orion et le bras Perseus).
La masse de notre Galaxie est de 10¹¹ masses solaires. Notre Soleil se situe à une distance d'environ 26 000 années-lumière du centre galactique, dans le bras d'Orion. Le centre de notre Galaxie, comme celui de nombreuses galaxies, est occupé par un trou noir.
Le Grand et le Petit Nuage de Magellan sont des galaxies voisines de la nôtre, visibles aux latitudes australes. Elles sont avec la Voie Lactée et Andromède, les seules galaxies visibles à l'œil nu.

Image : Notre Galaxie est de type spirale tout comme la galaxie M83 (NGC 5236), sur l'image ci-contre. Les galaxies spirales sont les plus répandues, elles ressemblent à des ouragans cosmiques.
Credit image ESO
https://www.eso.org/public/images/eso0825a/

Les grandes galaxies spirales

Le Soleil est situé dans le bras d'Orion de notre Galaxie et tourne à une vitesse de 254 km/s autour du centre galactique, faisant un tour tous les 250 millions d'années. Une grande galaxie spirale comme la notre, peut être vue à l'œil nu. Située dans la constellation d'Andromède, la Grande galaxie d'Andromède (M31) est identique à la notre, elle est située à ≈2,3 millions d'années-lumière. A elles deux, ces galaxies dominent la masse du groupe local.
On ne peut que s'émerveiller de la beauté de ces briques de l'univers. Les galaxies sont quelques centaines de milliards et leur nombre s'accroit chaque fois que notre technologie spatiale se perfectionne, faisant reculer l'horizon. Les galaxies sont nées, 3 à 4 milliards d'années après le Bigbang. C’est la gravité qui a transformé des nuages diffus d'hydrogène et d'hélium, en embryons de galaxies. Ces embryons se sont effondrés sous l'effet de leur propre gravité.
Cet effondrement a comprimé et chauffé la matière gazeuse, la transformant en des centaines de milliards de petites boules gazeuses, de quelques millions de degrés, appelées étoiles.

Lorsque toute la matière gazeuse s'est métamorphosée en étoiles, ces galaxies deviennent alors elliptiques; 30% des galaxies sont elliptiques.
Certaines galaxies parviennent à transformer en étoiles, 80% de la masse gazeuse, le cinquième restant s'aplatit en un disque mince, continuant à se convertir en étoiles, beaucoup plus lentement et de préférence le long des bras spiraux qui s'y dessinent. Ce sont les galaxies spirales qui dominent le monde galactique, 60% des galaxies sont spirales. On les trouvent surtout, dans les régions périphériques des amas galactiques.
D'autres galaxies mettent beaucoup plus de temps pour convertir la matière gazeuse en étoiles, car elles sont naines, elles ne contiennent que quelques milliards d'étoiles, n'ayant aucune forme spéciale, elles sont appelées "galaxies irrégulières".
10% des galaxies sont irrégulières.

Image : Galaxie de type spirale vue par la tranche.
Cette image montre le disque de la galaxie NGC 4565.

Densité des galaxies

Les galaxies vivent au milieu d'autres galaxies et interagissent avec leur environnement, surtout là où la densité de galaxies est très élevée, au cœur des amas on peut trouver 1 000 à 10 000 galaxies dans un cube de quelques millions d'années-lumière de côté.
Dans notre groupe local, il n'y a que 10 galaxies dans un cube de même taille.
Les galaxies se déplacent dans l'amas à une vitesse de l'ordre de 1000 km/s.
Dans une telle circulation, les risques de collision sont assez élevés (une tous les 100 millions à 1 milliard d'années). Ces collisions peuvent n'être que des accrochages, où des éraflures qui se limitent à une perte d'étoiles extérieures arrachées de leur galaxie, elles forment alors une mer d'étoiles intergalactiques. Ce tas d'étoiles, 1 milliard d'années plus tard prendra la forme d'une galaxie elliptique.

De temps en temps, la collision a lieu de plein fouet, les galaxies fusionnent et la nouvelle galaxie plus massive devient plus lumineuse, comme dans l'image ci-contre.
Si la collision a lieu entre deux galaxies spirales, le disque de l'une d'elle peut se percer, devenant alors une galaxie en forme d'anneau. Ce trou ne durera pas, les étoiles de la bordure finiront par le remplir en moins d'un milliard d'années et la galaxie deviendra elliptique.
Il existe quelques galaxies elliptiques géantes au cœur des amas, elles sont 10 fois plus grosses et plus brillantes que leurs voisines.
Leur masse exerce une telle force gravitationnelle, que les galaxies passant à proximité sont englouties. La galaxie géante devient alors, encore plus massive et plus attractive. Une galaxie géante avale une galaxie tous les milliards d'années environ.

Centre de la voie lactée

La Voie lactée est la région centrale de notre galaxie.
Sur l'image infrarouge ci-contre on voit le centre exact de notre galaxie, connue sous le nom de Zone Moléculaire Centrale et en violet, l’arc radio du centre galactique.
Un certain nombre de nébuleuses par émission sont visibles grâce aux jeunes étoiles massives qui les éclairent de l'intérieur. Comme presque toutes les galaxies, notre galaxie abrite en son centre, un trou noir. Ce trou noir, de plusieurs millions de masses solaires, se nomme Sgr A. Le centre galactique abrite aussi la région de formation d’étoiles, la plus active de la galaxie. Les observations en Namibie, avec le télescope HESS, ont révélé la présence de rayons gamma très énergétiques en provenance du centre galactique. Ces rayons gamma sont produit par la collision de protons à très hautes énergies avec des protons à plus basses énergies.

Il peut se produire à ce moment là, une réaction de mésons neutres qui en se désintégrant, donnent des photons gamma. Ces mêmes photons, lorsqu'ils entrent en collision avec les atomes de l'atmosphère terrestre, produisent une avalanche de particules de toutes sortes, on parle alors de gerbes de rayons cosmiques.

Image : Sur cette image, on voit le centre exact de notre galaxie, connue sous le nom de Zone Moléculaire Centrale et en violet, l’arc radio du centre galactique. Outre son intérêt scientifique, cette image a remporté le premier prix du concours photographique de l’AUI/NRAO de l’année 2008.
crédit: A. Ginsburg (U. Colorado - Boulder) et al., équipe BGPS, équipe GLIMPSE II.

Grand nuage de Magellan

Le Grand Nuage de Magellan (Large Magellanic Cloud ou LMC), est la plus grande des galaxies satellites de notre propre galaxie, la Voie lactée. C’est une galaxie naine irrégulière à l'apparence chaotique, ressemblant ici à une galaxie spirale barrée. Le Grand Nuage de Magellan situé à une distance de 54 900 parsecs, soit ≈179 000 années-lumière, est en orbite autour de notre Voie lactée. Il mesure environ 15 000 années-lumière de diamètre. C’est la 3e galaxie la plus proche de la Voie lactée après les galaxies naines du Grand Chien et du Sagittaire. Cette galaxie visible à l'œil nu dans l'hémisphère sud, est accompagnée par le Petit Nuage de Magellan. C’est le 4e membre de notre Groupe local par la taille (après M31, notre Voie Lactée et M33). Ce fut l’expédition de Ferdinand Magellan autour de la Terre, qui lui donna son nom. Le sud de sa barre centrale est connectée au Petit Nuage de Magellan par une structure de gaz et d’étoiles.

Cette structure est appelée le Pont magellanique, elle est arrachée au Nuage par les forces de marée de la Voie lactée. Le Grand Nuage de Magellan possède de très nombreux objets célestes, la Nébuleuse de la Tarentule, LMC X-1 (un trou noir stellaire), LMC X-3, un autre trou noir stellaire, SGR 0526-66, PSR B0540-69 un pulsar jeune mais l'objet le plus célèbre du Grand Nuage de Magellan est SN 1987A, la première supernova dont l'explosion a été observée sur Terre en février 1987. L'étoile à l'origine de cette explosion est Sanduleak -69 202.
Le Grand Nuage de Magellan forme un couple avec le Petit Nuage de Magellan, situé 20° plus à l’ouest.

Image : Le Grand Nuage de Magellan dans toute sa beauté.
Crédit & Copyright: Yuri Beletsky (ESO).

Petit nuage de Magellan

Le petit nuage de Magellan est une galaxie irrégulière qui semble orbiter autour de la Voie lactée. Elle est observée depuis les temps préhistoriques par les habitants de l’hémisphère sud, mais c’est Ferdinand Magellan qui lui donnera son nom. Le navigateur portugais Ferdinand Magellan et son équipage eurent tout le temps d’étudier le ciel austral durant leur navigation autour de la planète, au début du 16^ème siècle. Ces nuages cosmiques sont en réalité des galaxies naines irrégulières, satellites de notre propre Galaxie. Le Petit Nuage de Magellan, couvre 15 000 années-lumière dans sa plus grande extension et contient plusieurs centaines de millions d’étoiles.
Située à quelque 210 000 al dans la constellation du Toucan. Elle fait partie des plus proches galaxies de la Voie Lactée, avec les galaxies naines du Grand Chien (≈ 25 000 al), du Sagittaire (≈ 3,5 millions al) et du Grand Nuage de Magellan (≈ 179 000 al).
Le petit nuage de Magellan est visible depuis l’hémisphère sud et son inclinaison est d’environ -72°. Il forme un couple avec le Grand Nuage de Magellan, situé 20° plus à l’est. Ce sont apparemment d'anciennes galaxies spirales barrées qui ont été déformées par les forces de marée de la Voie Lactée. Le Petit Nuage de Magellan est un membre du Groupe local, notre amas galactique. Le Petit Nuage de Magellan est relié au Grand Nuage par un pont de gaz et d’étoiles.

Image : Une vue splendide prise par Hubble, de l'amas d'étoiles NGC 346 du petit nuage de Magellan à 210 000 al, magnitude apparente de 2,7. (crédit NASA).

Image : Cette vue du petit nuage de Magellan, comprend également deux amas globulaires de premier plan, NGC 362, le point lumineux en bas de l'image et 47 Toucan à gauche du Petit Nuage de Magellan.
L'amas 47 Toucan se situe à 13 000 années-lumière.

Fusion de galaxies

Les grandes galaxies se développent en attirant de petites galaxies lorsqu'elle passent à proximité.
En fait, cette pratique est courante dans tout l'univers.
L'image ci-contre de la galaxie NGC 1532 qui dévore la petite NGC 1531, illustre bien cette pratique.
Cette splendide paire de galaxies en interaction est dans la constellation Éridan (la rivière). Elle est située à plus de 50 millions d'années-lumière et s'étend sur 100 000 années-lumière.
La grande galaxie spirale NGC 1532 a capturé la galaxie naine NGC 1531 dans son rayon d'influence gravitationnelle. La petite galaxie est donc prisonnière de la force de gravitation que la grande galaxie lui impose. Cette lutte inégale finira par la fusion de la petite NGC 1531 dans NGC 1532.
NGC 1532/1531 est une paire de galaxies indissociables et ressemble de très prêt au système spiral de la galaxie Whirlpool ou du Tourbillon connue sous le nom de M51, et de son compagnon NGC 5195.
Sur l'image de droite, le télescope spatial Hubble nous montre la puissance gravitationnelle de NGC 5194 attirant son compagnon NGC 5195.

Image : La galaxie NGC 1532/1531 où NGC 1532 dévore la petite NGC 1531. Image ESO/Danish 1.5m télescope du Chili à La Silla - 2008.

Image : La galaxie Whirlpool ou du Tourbillon NGC 5194 de 60 000 années-lumière de diamètre est connue aussi sous le nom de M51. Elle absorbe NGC 5195, son compagnon à droite. crédit : Hubble.

2 galaxies déchirent leur proie

Habituellement, on observe deux galaxies s'entremêler ou s'aspirer mutuellement.
Sur l'image ci-contre Hubble nous montre trois galaxies qui luttent pour leur survie, NGC 7173, NGC 7174 et NGC 7176 qui font partie du Hickson Compact Group 90.
On peut voir sur l'image ci-contre, les galaxies elliptiques, NGC 7173 (à gauche) et NGC 7176 (en bas) avec très peu de poussière et de gaz, alors que NGC 7174 (en haut à droite) est une galaxie spirale riche en gaz et poussière.
Les deux monstres elliptiques arrachent en étirant le gaz et la poussière de NGC 7174 avec une telle violence gravitationnelle que les étoiles sont éjectées en dehors du champ de bataille.
Le centre galactique de NGC 7174 est déchiqueté et attiré vers la galaxie NGC 7173 à gauche de l'image.
Les forces d'attraction, auxquelles doit faire face la galaxie NGC 7174, sont gigantesques.
Les trois galaxies finiront par fusionner pour former un autre système stellaire, une autre galaxie plus grande qui donnera naissance à d'autres étoiles grâce à la gigantesque quantité de gaz et de poussières emmagasinée lors de la fusion.

Ces nouvelles étoiles mettront des millions d’années à s'enflammer.

N. B. : Le Hickson Compact Group 90 comporte 16 galaxies dont celles de l'image. Il se trouve à environ 100 millions d'années-lumière de la Terre, dans la direction de la constellation du Poisson austral (Piscis Austrinus).

Image : Cette image n'est pas impressionnante à première vue mais si l'on regarde bien, on voit ce qui était à l'origine une magnifique galaxie spirale avec un disque bien vertical, se faire déchirer par ses voisines de gauche et du bas.
NGC 7173 est à gauche et NGC 7176 est en bas, quant à NGC 7174 à droite, nous voyons qu'elle subit les forces gravitationnelles destructrices de ses voisines.
crédit Nasa/Esa/Hubble.

Galaxie d'Andromède ou M 31 ou NGC 224

La galaxie d'Andromède est la plus proche des grandes galaxies voisines de notre propre Voie lactée. Il est probable que notre galaxie, la voie lactée, ressemble beaucoup à la galaxie d'Andromède. La grande galaxie d'Andromède et la Voie lactée sont les deux plus importantes galaxies du Groupe Local.
La galaxie M31 constitue la 31e entrée du catalogue des objets diffus du ciel, établi par l'astronome français Charles Messier. M31 est à environ 2,5 millions d'années-lumière de notre galaxie, c'est-à-dire que sa lumière met environ 2,5 millions d'années à nous parvenir. Cette galaxie est une des rares galaxies visibles à l'œil nu, lorsque que les conditions climatiques sont favorables. Son diamètre apparent est assez gigantesque puisque qu'il équivaut, vu de la Terre à 5 diamètres de pleine Lune. Son diamètre réel est de 170 000 années-lumière.
Les deux "univers iles", la Voie Lactée et Andromède se rapprochent l'une de l'autre à une vitesse de l'ordre de 300 km/s et pourraient entrer en collision dans quelques milliards d'années. Cette hypothèse non confirmée, reste probable.
La Voie Lactée et la Grande Nébuleuse d'Andromède ont toutes les deux des galaxies satellites. Ces deux spirales géantes appartiennent à un groupement encore plus grand appelé le Groupe local comprenant plus de 20 galaxies dont M33, Maffei I et Maffei II, le Grand et le Petit Nuage de Magellan.
Le groupe local fait partie d'un énorme complexe de 10 000 galaxies assemblées dans des amas s'étendant sur quelques 200 millions d'années lumières, appelé Superamas local ou Superamas de la Vierge.

Vidéo : Constellation d'Andromède.

Image : La galaxie M31 a une magnitude apparente de 3,38 ce qui la rend visible à l'œil nu. La lueur diffuse d'Andromède n'est autre que la lumière cumulée des centaines de milliards d'étoiles qui la composent. Les étoiles que l'on voit au premier plan sur cette image, sont en réalité des étoiles de notre propre galaxie. En bas à droite on peut voir son compagnon, la galaxie naine NGC 205 ou M110. Le gros point brillant à 10 H très près du disque de M31, c'est M32 une autre galaxie compagnon.
Crédit : Robert Gendler (robgendlerastropics.com)

Galaxie M110 ou NGC 205

La galaxie d'Andromède a un petit compagnon gravitationnel appelé M110, visible sur la photo ci-contre, en bas à droite. Notre Voie Lactée n'est pas seule. Elle fait partie d'un rassemblement d'environ 25 galaxies, appelé le Groupe Local. Les membres incluent la Grande Galaxie d'Andromède, M32, M33, le Grand Nuage de Magellan, le Petit Nuage de Magellan, Dwingeloo 1, plusieurs petites galaxies irrégulières, naines ou elliptiques.
Sur la photo, en bas à droite, on aperçoit NGC 205 l'une des galaxies elliptiques naines du groupe local. Comme M32, NGC 205 est un compagnon de la grande galaxie M31. L'image de NGC 205 montre de façon inhabituelle, pour une galaxie elliptique, deux nuages de poussières. Ces deux nuages de poussières (à 9 et 2 heures), sont visibles, mais difficile à repérer.

Image : La galaxie NGC 205 ou M110. Cette galaxie se trouve en bas à droite, et la grande galaxie qui semble absorber la petite M110 est la galaxie d'Andromède ou M31. Crédit & Copyright: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) & Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiian Starlight

Galaxie spirale du Triangle M33 ou NGC 598

La galaxie du Triangle, également connue sous le nom de M33 ou galaxie de la roue de feu, est une galaxie spirale de type Sc, située dans la constellation du Triangle. La galaxie M33 NGC 598, avec ses 50 000 années-lumière de diamètre, est la troisième du Groupe local par ordre d'importance, après la Voie lactée et Andromède M31.
Cette galaxie est petite comparée à sa voisine, la galaxie d'Andromède M31, et à notre Voie Lactée, mais elle est dans la moyenne des galaxies spirales de l'univers. M33, malgré l'expansion de l'univers, s'approche de nous à 182 km/s selon R. Brent Tully, ou à 179 +/-3 km/s. Elle se situe à 2,9 millions d'années lumière. Cette galaxie fut probablement découverte avant 1654 par Hodierna, disciple de Galilée, qui l'a peut-être groupée avec l'amas ouvert NGC 752.

Elle fut redécouverte indépendamment le 25 août 1764 par Charles Messier qui la catalogua comme M33. Classifiée par William Herschel le 11 septembre 1784 sous la désignation H V.17, la galaxie du Triangle fut l'une des premières nébuleuses spirales identifiées comme telles par William Parsons.

Image : La galaxie du Triangle ou galaxie de la roue de feu ou M33 ou NGC 598, est la troisième du Groupe Local.
Sur cette image elle est montrée dans l'infrarouge par le télescope Spitzer. Les étoiles sont représentées en bleu tandis que la poussière est en rouge.

Galaxie spirale NGC1232

La galaxie NGC 1232 est dans la constellation Eridanus (la rivière).
Distante d'environ 100 millions d'années-lumière.
Cette image spectaculaire de la grande galaxie spirale NGC 1232 a été obtenu le 21 Septembre 1998, dans de bonnes conditions d'observation.
Elle est construite respectivement sur trois expositions, dans l'ultraviolet, le bleu et le rouge.
Ainsi, les couleurs des différentes régions sont bien visibles: les zones centrales d'anciennes étoiles, sont de couleur rougeâtre, tandis que les bras spiraux peuplées de jeunes étoiles, sont bleues ainsi que de nombreuses régions de formation stellaire.
On peut apercevoir la distorsion de la galaxie compagnon sur le côté gauche, qui a la forme de la lettre grecque "theta".
NGC 1232 est située au sud de l'équateur céleste, dans la constellation Eridanus (The River). Malgré sa distance d'environ 100 millions d'années-lumière, l'excellente qualité optique du VLT FORS nous permet de voir une incroyable richesse de détails. La taille de l'image correspond à environ 200 000 années-lumière, soit environ deux fois la taille de la Voie lactée.

Image : On remarque la différence de couleur entre le noyau rougeâtre (étoiles vieilles) et les bras peuplés d'étoiles jeunes, donc bleues.
A noter la petite galaxie compagnon en bas à gauche. Source ESO/VLT

Galaxie du Sombrero, M104 ou NGC 4594

La galaxie du Sombrero ou M104 ou NGC 4594 se situe dans l'amas Virgo, l'amas de la Vierge. Cette brillante galaxie doit ce nom de Sombrero à son apparence, en forme de chapeau.
Nous la voyons ici, penchée de 6 degrés par rapport à son plan équatorial, matérialisé par une épaisse bande sombre de poussière opaque. Son disque fait 100 000 années-lumière de diamètre, comme celui de notre Galaxie.
En 1914, Vesto Slipher découvre que le spectre lumineux de cette galaxie est décalé vers le rouge et il estime sa vitesse de déplacement à 1000 km/s, beaucoup trop rapide pour être une nébuleuse de notre Voie lactée comme on le pensait alors.

M104 permit de découvrir l'existence de systèmes d’étoiles (des galaxies). Ce n'est que bien plus tard, en 1924, que Edwin Hubble propose l’idée d’un univers en constante expansion. Ses observations faites avec le télescope Hooker de 250 cm, confirment que les objets diffus, comme certaines nébuleuses ne font pas partie de notre Galaxie mais sont des galaxies éloignées de la notre.

Image : Ci-contre, l'image composite de 3 photographies prises par la caméra FORS1 du VLT Antu (télescope européen de 8,2 m de l'ESO basé au Chili). Elle a été obtenue après une exposition de 6h20, le 30 janvier 2000.

Galaxie spirale Pinwheel M101

Galaxie "Pinwheel" M101 ou NGC 5457, appelée aussi la Galaxie du Moulin ou la galaxie de la roue de feu, est une galaxie spirale parmi les plus brillantes du ciel. M101 appartient à un groupe d'au moins 9 galaxies, dont les membres les plus marquants sont NGC 5474 et NGC 5585. Autres membres probables du groupe NGC 5204, NGC 5238, NGC 5477, UGC 8508, UGC 8837, et UGC 9405.
Avec un diamètre de 170 000 années-lumière elle se situe parmi les galaxies les plus grandes.
M 101, en est un exemple frappant de galaxie spirale, dont la relative proximité d'environ 22 millions d'années-lumière permet de l'étudier en détail.
Il semble que des interactions gravitationnelles avec une galaxie voisine créent des ondes de masse élevée et condensent le gaz qui continue à tourner autour du centre de la galaxie. Ces ondes compriment le gaz excité et provoquent la formation d'étoiles. Le résultat est que M 101, a de nombreuses régions de formation d'étoiles extrêmement brillantes (appelées régions HII) étalées sur ses bras spiraux. M 101 est si grande que son immense gravité déforme les plus petites galaxies proches.

En examinant les caractéristiques de la poussière située au pourtour de la galaxie, des astronomes ont découvert que des molécules organiques présentes partout ailleurs dans M101 sont ici manquantes. Les molécules organiques traquées par les instruments de Spitzer sont appelées Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Les HAP sont communs dans les poussières de la Voie lactée, et sur Terre on les trouve dans les suies de combustion. Les HAP sont probablement détruite près des limites externes de M101 par les radiations intenses émanant des régions de formation d’étoiles.

N. B. : On appelle régions HII, des régions constituées de nuages principalement composés d'hydrogène et dont la plupart des atomes sont ionisés et s'étendent sur plusieurs années-lumière. L'ionisation est produite par la proximité d'une ou plusieurs étoiles très chaudes, de type spectral O ou B, qui rayonnent fortement dans l'ultraviolet extrême, ionisant ainsi le gaz alentour, à partir duquel ces étoiles se sont formées.

Image : Ci-contre, la galaxie "Pinwheel" M101 NGC 5457

Galaxie spirale M81 et M82

La belle et plantureuse galaxie spirale M81 ou NGC3031 se trouve dans la constellation de la Grande Ourse.
M81 ou NGC 3031, est une galaxie spectaculaire, facilement décelable avec des jumelles.
Cette galaxie forme un couple remarquable avec M82, membre du groupe appelé, groupe de M81.
Les deux galaxies sont assez proches puisque la distance de leurs centres n'est que d'environ 150 000 années-lumière.
C’est une des galaxies les plus brillantes des cieux terrestres, M 81 est également le foyer de la deuxième plus brillante supernova. La vue ci-contre, révèle un brillant noyau jaune, des bras spiraux bleutés et de vastes trainées de poussières, toutes caractéristiques assez semblables à celles de la Voie Lactée.
Une trainée de poussières particulièrement remarquable, transperce le disque galactique, en dessous, à gauche et à droite du noyau.

Cette veine de poussières vagabonde est peut être la trace persistante d’un frôlement entre M81 et sa petite galaxie satellite, M82 ou NGC 3034, également appelée galaxie du Cigare, qui fut découverte par Johann Elert Bode, le 31 décembre 1774, en même temps que M81.
L’examen des étoiles variables de M81 a permis d’obtenir une des déterminations de distance les plus fiables pour une galaxie externe, avec 11,8 millions d’années-lumière.

Image : Sur l'image ci-contre, les galaxies M81 (à droite) et M82 (à gauche). Ces deux galaxies livrent un combat gravitationnel intense qui dure depuis des milliards d'années. La gravité de chaque galaxie affecte de façon majeure l'autre.
Crédit & Copyright: Leonardo Orazi

Galaxie du Cigare ou M82

Pour célébrer les 16 années de succès, du télescope spatial Hubble, les deux agences spatiales, la NASA et l'Agence spatiale européenne (ESA), ont publié cette magnifique image de la galaxie irrégulière, Messier 82 (M82).
Au centre de cette galaxie il y a une concentration énorme de jeunes étoiles enfouies dans le gaz et la poussière. Le super vent galactique généré par ces étoiles comprime assez de gaz pour faire naitre encore plus d'étoiles. Dans M82, les jeunes étoiles sont entassées dans des amas d'étoiles minuscules, mais massifs. Ces amas se rassemblent par dizaines et émettent des flux lumineux comme des "grumeaux" dans la partie centrale de M82.
Les amas ne peuvent être distingués dans cette image de Hubble. La plupart des objets pâles et blancs, qui saupoudrent la région autour de M82, qui ressemblent à des étoiles floues sont en réalité des amas d'étoiles individuelles d'environ 20 années-lumière de diamètre.
Ces amas peuvent contenir jusqu'à un million d'étoiles. Le rythme rapide de formation d'étoiles dans cette galaxie, subit finalement sa propre autolimitation. Lorsque la formation des étoiles devient trop intense, elle va consommer et détruire le matière nécessaire pour faire plus d'étoiles.

Les étoiles scintillantes, vont s'éteindre, probablement dans quelques dizaines de millions d'années.
Située à 12 millions d'années lumière, M82 apparait haut dans le ciel de printemps, au nord dans la direction de la constellation du Grand Ourse. On l'appelle aussi la "Galaxie du Cigare" en raison de la forme elliptique produite par l'inclinaison oblique de son disque étoilé.
Les images ont été capturées en Mars 2006, avec l'Advanced Camera for Surveys' Wide Field Channel. Les astronomes ont réunis cette mosaïque de six images composites en combinant des expositions prises avec quatre filtres colorés qui capturent la lumière des étoiles à partir des longueurs d'onde visible et infrarouge ainsi que la lumière des filaments d'hydrogène incandescent.

Image : Cette magnifique image, prise en mars 2006, de la galaxie hybride, Messier 82 (M82) est la plus nette, à large angle de vue, jamais obtenue. Cette galaxie est remarquable pour son disque bleu vif, pour ses nappes de nuages déchiquetés et ses flammes rouges, d'hydrogène lumineux. Dans les régions centrales, de jeunes étoiles sont en train de naitre. Crédit : NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Galaxie spirale M74 ou NGC 628

Avec un noyau saillant et des bras spiraux biens développés, M74 est une galaxie spirale, distante de 30 millions d'années-lumière, vue du dessus située dans la Baleine.
C'est le membre dominant d'un petit groupe de galaxies, le groupe de galaxies M74.
Elle fut découverte par Pierre Méchain en 1780 puis observée par Charles Messier qui l'intégra dans son catalogue, quelques semaines plus tard.
Sa masse n'est que de 1/5 de celle de notre Galaxie mais son diamètre est de 80 000 années-lumière.
Ses bras spiraux contiennent beaucoup d'étoiles jeunes, encore en formation.
M74 est la composante la plus brillante d'un amas de galaxies qui comprend en outre :
NGC 660, UGC 1171, UGC 1175, UGC 1176, UGC 1195 et UGC 1200.
Cette image a été prise par l'observatoire astronomique Gemini qui est constitué de deux télescopes de 8 m, un pour chaque hémisphère. Le télescope Gemini North est situé à Mauna Kea à Hawaii et le télescope Gemini South sur le Cerro Pachon au Chili.

Image : Ci-contre, M74 est une galaxie spirale, observée de face depuis la Terre par Gemini.
Ses bras en spirale parfaitement symétriques se développent à partir du noyau central et sont constellés d'amas de jeunes étoiles bleues et de zones flamboyantes d'hydrogène ionisé.

Galaxie NGC1672

De nombreuses galaxies spirales présentent une barre en leur centre, mais elle n’a certainement rien à voir avec la proéminente barre de la galaxie spirale NGC 1672 visible, ci-contre. On y distingue, des veines de poussières représentées par des filaments sombres, de jeunes amas d'étoiles bleues, des nébuleuses à l’éclat rouge, caractéristique de l’hydrogène, une longue et brillante barre d’étoiles se superposant au centre, et pour finir, un brillant noyau actif qui héberge probablement un trou noir super massif. La lumière met, pas moins de 60 millions d’années pour nous parvenir de NGC 1672, qui mesure quelque 75 000 années-lumière de diamètre. NGC 1672 est visible dans la constellation de la Dorade et fait l’objet d’études visant à découvrir de quelle façon la barre peut contribuer à la formation d’étoiles dans les régions centrales de la galaxie. Sa magnitude apparente est de 10,3. C'est une galaxie de Seyfert. Les galaxies de Seyfert sont des galaxies spirales ou irrégulières contenant un noyau extrêmement brillant et par un spectre présentant des raies d'émission très brillantes pour l'hydrogène, l'hélium, l'azote et l'oxygène.

Ce type de galaxie a été nommé en l'honneur Carl Seyfert, astronome américain(11 février 1911, Cleveland – 13 juin 1960, Nashville).
NGC 1672 montre ici sa région de formation d'étoiles qui se trouve dans une barre galactique centrale.
Les bras en spirale ne se tordent pas entièrement depuis le centre comme on a l'habitude de le voir sur les galaxies spirales, mais sont attachés aux deux bouts d'une barre droite d'étoiles incluant le noyau.
Est-ce que la barre se développe systématiquement au centre des galaxies spirales pour ensuite disparaitre ?
Les galaxies visibles derrière NGC 1672 donnent l'illusion d'être incorporées dans la galaxie de premier plan, alors qu'elles sont beaucoup plus éloignées.

Image : Cette image détaillée, fournit une vue haute définition de la grande barre de la galaxie NGC 1672 visible dans l'hémisphère sud, dans la constellation de la Dorade.
Prise par le télescope spatial Hubble, cette vue nous livre de spectaculaires détails.
Crédit NASA : image du télescope spatial Hubble.

Galaxie Cartwheel

La Galaxie de la roue de la charrette (aussi connu sous le nom de ESO 350-40) est une galaxie lenticulaire ou annulaire située à environ 500 millions d'années lumière de distance dans la constellation du sculpteur dans l'hémisphère sud.
Elle est entourée d'un anneau de 150 000 années-lumière de diamètre, composé d'étoiles jeunes et brillantes.
Les galaxies ne sont pas immuables, mais en perpétuelle évolution. Elles interagissent entre elles, et fusionnent.
Cette galaxie était une galaxie identique à la Voie lactée avant qu'elle ne subisse une collision frontale avec une galaxie voisine, lui donnant cette forme originale.
Quand la galaxie voisine a traversé la Galaxie Cartwheel, la force de la collision a causé une puissante onde de choc sur la galaxie, comme une pierre jetée dans une marre.
En se déplaçant à grande vitesse, cette onde de choc a balayé le gaz et la poussière, créant ainsi un halo autour de la partie centrale de la galaxie restée indemne.
Cela explique le nuage bleuâtre autour du centre, la partie plus brillante.

Image : Les vagues de la galaxie CartWheel vue par le télescope Hubble.

Galaxie spirale NGC2683

NGC 2683 est une galaxie spirale de magnitude 10, située à la frontière du Cancer. NGC2683 est située entre la constellation du Lynx et celle du Cancer.
Sa particularité est qu'elle se présente à nous de profil. En effet, elle est presque complètement inclinée, cela ne nous permet pas de distinguer les bras spiraux et le bulbe central de la galaxie.
Le fait de voir la galaxie par la tranche permet aisément de mesurer la courbe de rotation de la galaxie en utilisant l'effet Doppler.
En évaluant la vitesse de rotation en fonction de la distance au centre de la galaxie, les astronomes déterminent la masse de la galaxie, c’est cette technique qui montre la présence de matière sombre dans l'Univers.

Image : NGC 2683 est une galaxie spirale de magnitude 10.

Fusion de NGC 4038 et NGC 4039

Il y a environ 500 millions d’années, les deux galaxies NGC 4038 et 4039 ont commencé à entrer en collision. On les voit ici en interaction, reliées par un pont de matière, d'où jaillissent une flambée d'étoiles bleues, enveloppées dans d'immenses nuages de poussières.
Elles forment aujourd’hui l’un des couples galactiques les plus connus appelé, les Antennes (the Antennae).
Cette paire de galaxies en interaction est située dans la constellation du Corbeau. Elles ont été découvertes par William Herschel en 1785.
En 2004 et 2005, le télescope Hubble, avec sa nouvelle caméra à haute résolution ACS a photographié ce choc cosmique qui se déroule à 68 millions d’années-lumière. Ce magnifique cliché montre avec une netteté sans précédent, les nombreuses régions de formation d’étoiles (en rose et en bleu sur l'image) apparues suite à la compression du gaz interstellaire engendrée par la rencontre.

Déjà, en 1997, le télescope spatial avait photographié la partie centrale des Antennes. Mais cette fois, les astronomes parviennent à détailler des amas stellaires géants, dont une centaine d’entre eux seulement devraient survivre sous forme d’amas globulaires.

Image : Il y a environ 500 millions d’années que les deux galaxies NGC 4038 et 4039 ont commencé à entrer en collision.
Image prise par la caméra ACS du télescope Hubble. Lors de la dernière visite du télescope Hubble en 2002, l'ancienne caméra pour objets faiblement lumineux (FOC) a été remplacée par la caméra ACS (Advanced Camera for Surveys), de technologie avancée pour observations panoramiques.

Galaxie spirale de l'Aiguille ou NGC 4565

La galaxie de l'Aiguille ou NGC 4565 est une superbe galaxie spirale, semblable à la nôtre.
La magnifique galaxie spirale NGC 4565 est vue par la tranche, depuis la surface de la Terre.
Aussi connu sous le nom de la Galaxie d'Aiguille pour son profil étroit et allongé en forme d'un disque de pierre de l'antiquité.
La brillante NGC 4565 est un spectacle de printemps pour les télescopes de l'hémisphère du nord car elle se trouve dans la région de la Chevelure de Bérénice à une distance de 31 millions d'années-lumière.
Cette image colorée révèle le disque bombé de la galaxie et son cœur central dominé par les lumières d'une population d'étoiles jaunâtres.
Le cœur est obscurci par les nuages de poussière qui coupent remarquablement le noyau galactique central.
Ce grand univers ile, semblable à notre Galaxie a un diamètre de 100 000 années-lumière.
Certains considèrent NGC 4565 comme un chef-d'œuvre céleste.

Image : La galaxie spirale NGC 4565 vue par la tranche, dans la région de la Chevelure de Bérénice. On remarque son importante bande de poussières qui cache une partie du bulbe. Elle appartiendrait à l'amas de la Vierge.
Photographiée depuis la Terre, elle présente son disque de gaz et de poussière de profil.
Il a fallu 2H30 de pose pour obtenir cette superbe image avec le télescope Ritchey-Chrétien de 32 centimètres.
Robert Gendler, Connecticut, CCD.

Galaxie spirale NGC 3370

La galaxie spirale NGC 3370 est située à environ 100 millions d'années-lumière de la Terre en direction de la constellation du Lion.
Cette galaxie ressemble de près à notre propre Voie Lactée, par sa forme et sa taille.
Dans cette magnifique image on aperçoit au loin en couleur orange, de nombreuses autres galaxies dispersées à travers l'espace lointain.
Les données recueillies grâce à cette image ont permis de déterminer précisément la distance de cette galaxie en étudiant les étoiles individuelles, comme les Céphéides.
En 1994 la galaxie spirale NGC 3370, a abrité une explosion stellaire fort étudiée à l'époque.

Image : La galaxie spirale NGC 3370 vue par l'Advanced Camera for Surveys du télescope spatial Hubble,
crédit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)

Galaxie NGC 7331, Deer Lick group

La galaxie NGC 7331, a un diamètre de 100 000 al, c'est la principale galaxie d'un ensemble de galaxies connu sous le nom de Deer Lick group, situé à 46 millions d’années-lumière dans la constellation Pégase de l'hémisphère nord. NGC 7331 a été très tôt identifiée comme une “nébuleuse spirale” alors qu'elle fait partie des plus brillantes galaxies, elle n'a donc pas été listée dans le célèbre catalogue établi par Charles Messier au 18e siècle. Le cœur de la galaxie est composé de vieilles étoiles qui lui donnent cet aspect marron rougeâtre. Par contre ses bras spiraux abritent des astres plus jeunes, ce qui leurs donnent cette couleur bleutée. D’une taille identique à notre Voie lactée, NGC 7331 est très souvent observée car le rassemblement apparent de galaxies, que l'on voit en arrière plan en haut de l'image, fait penser à un amas galactique. Cependant elles ne sont pas dans le même amas car elles sont situées beaucoup trop loin (plusieurs centaines de millions d'années lumière), de la galaxie NGC 7331. L'image de ces univers-iles, d'une profondeur de champ impressionnante, a été obtenue à partir de données collectées du sol terrestre, à l’Observatoire de Calar Alto, au sud de l’Espagne.

N. B. : NGC (New General Catalogue) est l'un des catalogues les plus connus dans le domaine de l'astronomie avec le catalogue Messier.

N. B. : IC (Catalogue d'Index de galaxies, nébuleuses et groupes d'Étoiles), sert de supplément au Nouveau Catalogue Général.

N. B. : A (catalogue Abell des amas de galaxies). C'est un catalogue publié en 1958 par George Abell (1927 - 1983) qui liste 4 073 amas de galaxies.

Image : NGC 7331, inclinée dans notre direction, nous offre ici, la richesse de son environnement galactique. Cette image images nous offre une saisissante impression de relief amplifiée par la présence des galaxies lointaines.
Crédit & Copyright: Vicent Peris (OAUV / PTeam), Gilles Bergond, Calar Alto Observatory.

Galaxies des Souris ou NGC 4676A et B

Ces deux puissantes galaxies NGC4676A et NGC76B, s'attirent l'une vers l'autre en vue de fusionner.
Elles sont connues sous le nom de « galaxies des Souris ou Mice Galaxies » à cause de leurs longues queues soumises à la force de marée.
Chacune de ces galaxies spirales interagit gravitationnellement sur l'autre et le processus va probablement se prolonger jusqu'à ce qu'elles fusionnent pour ne former qu'une seule galaxie.
Les longues queues bleues, contrastent avec la couleur marron des cœurs de galaxies.
Cette lente fusion qui va durer plusieurs centaines de millions d'années, se déroule à la vitesse radiale approximative de 6 600 km/s.

NGC 4676 est située à environ 290 millions d'années-lumière de la Terre, en direction de la constellation de la Chevelure de Bérénice « Coma Berenices » et ces galaxies sont des membres de l'amas de galaxies de Coma.

Image : Cette image des galaxies NGC4676A (à droite) et NGC76B (à gauche) en plein processus de fusion, a été prise par la caméra "Advanced Camera for Surveys" du télescope spatial Hubble. La sensibilité accrue de cette nouvelle caméra a permis de photographier des galaxies lointaines dispersées sur l'image.
Crédit: ACS Science & Engineering Team, Hubble Space Telescope, NASA

Galaxie spirale de la baleine ou NGC 4631

La galaxie spirale de la Baleine ou NGC 4631 est une belle galaxie spirale vue sur cette image, par la tranche.
Cette galaxie est située à 25 millions d'années-lumière de la Terre en direction de la petite constellation septentrionale des Chiens de Chasse, "Canes Venatici" en latin. Cette galaxie légèrement incurvée à la forme d'une baleine. Elle a la même taille que notre propre Voie Lactée, approximativement 100 000 années-lumière. Sur cette magnifique image en couleur, le bulbe central est de couleur jaune alors que les jeunes amas brillants d'étoiles sont bleus et les régions de formation d'étoiles pourpres.
Sur l'image ci-contre on peut apercevoir, au-dessus de la galaxie de la Baleine, la petite galaxie elliptique qui l'accompagne, elle se nomme NGC 4627.

La Galaxie de la Baleine est aussi connue pour éjecter un halo de gaz chaud et brillant dans la gamme des rayons-X.

Image : Image de la galaxie NGC4631 et son compagnon NGC4627.
Crédit: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Galaxie NGC 6240

La galaxie NGC 6240 offre un rare aperçu d'une catastrophe cosmique dans sa phase terminale.
En réalité la galaxie NGC 6240 est une paire de galaxies extrêmement lumineuses dans le domaine de longueur d'onde de l'infrarouge. Elles sont situées à 400 millions d'années-lumière dans la constellation Ophiuchus.
NGC 6240 est le résultat d'une collision de deux petites galaxies qui a produit une galaxie plus grande à 2 noyaux, de type irrégulière.
On voit encore les 2 anneaux externes.
Cette fusion de galaxies déformées, traîne derrière elle, une queue d'étoiles, de gaz et de poussière ainsi que des filaments de formation d'étoiles.
Au centre de NGC 6240 deux trous noirs super massifs sont en orbite l’un autour de l’autre, séparés de seulement 3 000 années lumière.

Ces deux trous noirs super massifs hébergés dans les noyaux galactiques finiront par fusionner également en un seul, pour former dans quelques centaines de millions d'années, un trou noir encore plus massif.

Image : Image composite de la galaxie NGC 6240.
Cette image spectaculaire de fusion de galaxies est une image composite multiple. L'émission infrarouge de la poussière a été enregistrées par le Spitzer Space Telescope, tandis que Hubble a capturé la lumière des étoiles visible dans les teintes vertes et bleues.
La vue s'étend sur plus de 300 000 années-lumière, qui est une estimation de la taille de NGC 6240.
Crédit: NASA / JPL-Caltech / STScI-ESA / S. Bush, et al. (Harvard-Smithsonian CfA)

Galaxie spirale barrée NGC 1097

Au centre de la galaxie spirale barrée NGC 1097, les scientifiques pensent qu’un trou noir super massif se nourrit de la matière offerte par cette superbe galaxie.
Une barre d’étoiles tombe vers son centre et le gaz barrant le centre de la galaxie est probablement chauffée par une région extrêmement énergétique environnant le trou noir central. Il émet fortement dans l'infrarouge, ce qui indique la présence de poussières chaudes.
Sur cette image infrarouge en fausses couleurs, la région centrale apparait comme un œil. Près du bord gauche, en bleu, une petite galaxie compagne se trouve à 42 000 années-lumière du centre de la grande galaxie NGC 1097. Elle est enveloppée par un des bras de la grande spirale, dont la poussière brille, en rose, et finira vraisemblablement par fusionner avec elle.

NGC 1097 se trouve à quelque 50 millions d’années-lumière, dans la constellation du Fourneau.

Image : La galaxie NGC 1097 : Sur cette image infrarouge en fausses couleurs, la région centrale nous apparait comme un œil.
Cette image a été prise par le télescope spatial Spitzer.
Crédit: NASA, JPL-Caltech, SINGS Team (SSC)

Galaxie spirale barrée NGC 4945

Au centre de la galaxie spirale barrée NGC 4945, les scientifiques pensent qu’un trou noir super massif absorbe la matière de cette superbe galaxie.
Les observations montrent que cette galaxie ressemble beaucoup à la notre, la Voie Lactée.
NGC 4945 se situe seulement à 13 millions d’années-lumière, dans la constellation du Centaure et peut être observée avec un télescope de taille moyenne.
Enregistrée, NGC 4945, dans le Nouveau Catalogue Général de l’astronome dano-irlandais John Louis Emile Dreyer dans les années 1880. Elle a été découverte en 1826 par l’astronome écossais James Dunlop.
Cette image de NGC 4945 a été prise par l’instrument WFI (Wide Field Imager) installé au foyer du télescope de 2,20 mètres de diamètre MPG/ESO à l’Observatoire de La Silla au Chili. NGC 4945 a un noyau actif, le centre de la galaxie émet beaucoup plus d’énergie que des galaxies comme la Voie lactée. C'est une galaxie de Seyfert, c'est-à-dire qu'elle émet non seulement dans le domaine du visible, avec son noyau lumineux, mais aussi dans le domaine des ondes radio, plus que les radio galaxies. Les astronomes pensent que les trous noirs super-massifs sont la cause de la grande agitation que l’on observe dans les galaxies de Seyfert.

La force gravitationnelle des trous noirs des galaxies de Seyfert attire si fortement la matière environnante (gaz et poussière) qu'ils émettent des rayonnements de très haute énergie, comme des rayons X ou du rayonnement ultraviolet. La plupart des grandes galaxies spirales comme la Voie lactée ont aussi un trou noir en leur centre mais moins actif car il n'y a plus de matière autour à absorber.

Image : La galaxie NGC 4945 vue par la tranche.
Cette galaxie spirale ressemble à notre Voie lactée, avec des bras lumineux en spirales et une barre centrale. Les zones brillantes roses montrent les régions d’intense formation stellaire. Le centre de NGC 4945 est beaucoup plus lumineux que le centre de la Voie Lactée.
NGC 4945 se situe à seulement 13 millions d’années-lumière, dans la constellation du Centaure.
Image prise en utilisant 5 filtres (B, V, R, H-alpha et SII) avec le télescope de 2,20 mètres MGP/ESO à La Silla. Le champ est de 30 x 30 arc minutes (le nord en haut et l’est à gauche). © ESO

Galaxie NGC 3621

La galaxie NGC 3621 se trouve à 22 millions d’années-lumière, dans la constellation australe de l’Hydre, la plus vaste et la plus longue des 88 constellations. La tête de l'Hydre se trouve au sud du Cancer et son corps sinueux s'étend jusqu'à la Balance.
Les bras spiraux de cette magnifique galaxie contiennent de lumineux amas bleus de jeunes étoiles voyageant dans les nuages de poussière.
Certaines de ses étoiles les plus brillantes de cette galaxie spirale, ont été utilisées par les astronomes, pour fournir des estimations sur les distances extragalactiques. Ces données essentielles servent à déterminer l’échelle des distances dans l’Univers.
Sur cette belle image, NGC 3621 montre ses bras spiraux qui s’étendent très loin du centre galactique.
NGC 3621 a 100  000 années-lumière de diamètre.
Les grosses étoiles du premier plan, appartiennent à notre propre galaxie, la Voie lactée.

On distingue également des galaxies d’arrière plan encore plus lointaines. En particulier, en haut, au centre de l'image on aperçoit une petite galaxie spirale de couleur orangée.

Image : La galaxie NGC 3621, une belle galaxie spirale vue par la tranche.
Crédit & Copyright: Robert Gendler

Galaxie du Tournesol NGC 5055 ou M63

La galaxie du Tournesol se trouve à 37 millions d'années-lumière de la Terre, dans la constellation des Chiens de Chasse.
La galaxie du Tournesol (également connu comme 63 Messier, M63 ou NGC 5055) est une galaxie spirale barrée floconneuse, composée d'un disque central entouré par de nombreux segments spiraux aux bras courts. La galaxie du tournesol fait partie du groupe M51, un groupe de galaxies qui comprend également la galaxie du Tourbillon (M51). M63 fut la première découverte d'un objet du ciel profond, le 14 juin 1779, par Pierre Méchain, ami de Charles Messier qui le rentra le même jour dans son catalogue. Elle a été classée de type Hubble Sb ou Sc, elle montre ici sa structure spirale cotonneuse en périphérie. Les bras spiraux forment un fond granuleux, dont la brillance augmente doucement vers la région centrale.

La galaxie du Tournesol mesure environ 100 000 années lumière de diamètre, comme notre Galaxie, la Voie lactée. On peut distinguer des régions de formation d'étoiles tout le long des bras spiraux.
C'est dans cette galaxie qu'est apparue la supernova 1971I, le 25 mai 1971 et atteignant la magnitude 11,8.

Image : M63 arbore un brillant noyau jaune entouré de bras spiraux bleus, eux-mêmes rayés de veines de poussières cosmiques et ponctués de rougissantes régions de formations d’étoiles.
Cette longue pose révèle également un arc aussi gigantesque que discret, s’élançant loin dans le halo au-dessus du brillant plan galactique.
Crédit: transformés par Juan Conejero / Image Acquisition par Jim Misti et Steve Mazlin

Galaxie spirale NGC 918

La galaxie spirale NGC 918 est au centre de ce splendide paysage céleste.
La galaxie mesure environ 50 000 années-lumière de diamètre et se trouve à quelque 60 millions d’années-lumière de la voie lactée, dans la constellation du Bélier.
Au premier plan de l'image on voit étinceler les étoiles de notre galaxie, la voie lactée, elles baignent dans des nuages de poussière cosmique reflétant faiblement la lumière des étoiles.
Au-delà de sa beauté, les astrophysiciens voient dans cette image particulière, la lueur d’une supernova, SN 2009js, dont ils n'avaient pas d'image. Sur la photo cette supernova se trouve à l'endroit marqué des 2 traits, juste en dessous et à gauche du centre de la galaxie. Cette supernova correspond à l'explosion d’une étoile massive située dans le plan de NGC 918.

Elle a été observée pour la première fois en octobre 2009 par des équipes du Japon et des États-Unis, spécialisées dans la recherche de supernova.

Image : La galaxie NGC 918, une belle galaxie spirale vue au centre de l'image.
Crédit & Copyright: Joseph Brimacombe

Galaxie à anneau polaire NGC 660

La galaxie spirale à anneau polaire NGC 660 se situe au centre d'une région de galaxies, dans la constellation des Poissons.
NGC 660 est distante de plus de 20 millions d’années-lumière de notre système solaire.
Sa forme particulièrement rare lui vaut le titre de galaxie à anneau polaire.
On peut remarquer sur cette photo, un anneau en rotation, presque perpendiculaire au plan de la galaxie, comme si cet anneau provenait d’une autre galaxie capturée. L’anneau polaire de NGC 660 a un diamètre d’environ 40 000 années-lumière, il est plus grand que le disque de la galaxie. Les rares galaxies à anneau polaire, intéressent particulièrement les scientifiques afin d'étudier l’influence gravitationnelle de la matière noire sur la rotation du disque et de l’anneau polaire.

Image : Située à 20 millions d’années-lumière de notre système solaire, la galaxie NGC 660, à anneau polaire, semble avoir été formée à partir de la collision de deux galaxies.
Crédit & Copyright: Immo Gerber & Dietmar Hager (TAO)

Galaxie M88 ou NGC 4501

L’astronome français Charles Messier a décrit la 88eme entrée de son célèbre catalogue comme étant une « nébuleuse spirale sans étoiles ».
Les progrès de l'instrumentation nous permettent aujourd'hui de savoir que M88 est en effet une belle galaxie spirale, mais regorgeant d’étoiles, de gaz et de poussière, tout comme notre propre Voie lactée.
En vérité, M88 est même une des plus brillantes galaxies de l’amas de la Vierge, à quelque 50 millions d’années-lumière de la voie lactée. Les superbes bras spiraux de M88 sont aisés à distinguer sur ce portrait cosmique haut en couleur, avec leurs veines de poussière prenant naissance autour du noyau et rehaussées du bleu des amas d’étoiles jeunes ainsi que du rose des régions de formation d’étoiles.
La dominante jaune du noyau est due à sa population d’étoiles relativement âgée.

La galaxie spirale M88 a un diamètre dépassant les 100 000 années-lumière, elle est située dans la constellation de la Chevelure de Bérénice. Sa magnitude reste néanmoins assez faible : 9,6 de magnitude.

Image : Messier 88
Credit & Copyright: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Galaxie spirale barrée NGC 891

NGC 891 est une galaxie spirale barrée d'environ 30 millions d'années-lumière située dans la constellation d'Andromède. Elle fut découverte par William Herschel le 6 Octobre 1784. Cette galaxie est un membre du groupe de galaxies NGC 1023 dans le superamas local. L'objet est visible dans de petits télescopes de taille modérée, comme une tache allongée de faible lumière répartie sur une bande de poussière.
Cette galaxie spirale s’étend sur environ 100 000 années-lumière de diamètre et elle est distante de quelque 30 millions d’années-lumière de notre Galaxie dans la constellation d’Andromède.
NGC 891 ressemble beaucoup à notre propre galaxie, la Voie lactée.
Comme toutes les galaxies spirales, elle présente un disque galactique mince et plat et un bulbe central au milieu.

Sur cette image détaillée on remarque d’épaisses veines de poussière. On distingue aussi sur cette présentation par la tranche de NGC 891 des filaments de poussière qui s’étendent sur des centaines d’années-lumière au-dessus et en dessous du disque. Ces poussières ont vraisemblablement été éjectées du disque par des explosions de supernova ou par une intense activité de formation d’étoiles. De petites galaxies compagnes sont également visibles à proximité du disque galactique.

Image : La galaxie spirale barrée NGC 891
Crédit : NASA, STScI, WikiSky

Galaxie spirale M51 ou NGC 5194

La nébuleuse spirale, M51 est une grande galaxie puisqu’elle mesure plus de 60 000 années-lumière de diamètre. C'est un couple de galaxies, distant de 31 millions d'années-lumière, arborant une structure spirale manifeste et également cataloguée sous la référence NGC 5194. M51 est membre d’un duo bien connu de galaxies en interaction, ses bras spiraux balayent la galaxie NGC 5195 qui l'accompagne.
Cette image composite aux contrastes spectaculairement renforcés, combine des images de M51 obtenues par le télescope de 1,2 mètre de l’Observatoire de Calar Alto.
Les données comprennent de longues poses au travers d’un filtre hydrogène-alpha qui se concentre sur les émissions de l’hydrogène atomique.
Les régions d’émission hydrogène à la couleur rougeâtre typique sont appelées régions HII, des régions où la formation d’étoiles est intense et se trouvent principalement le long des bras spiraux de M51.

Cette image composite montre également des zones d’émission de l’hydrogène dans les faibles structures s’étendant au-delà de NGC 5195, vers le haut de l’image.
La galaxie Whirlpool ou du Tourbillon NGC 5194 de 60 000 années-lumière de diamètre est connue aussi sous le nom de M51.
Elle absorbe ici NGC 5195, son compagnon, en haut de l'image.

Image : La galaxie spirale M51 ou NGC 5194.
Crédit & Copyright: CAHA, Descubre Foundation, DSA, OAUV, Vicent Peris (OAUV / PixInsight), Jack Harvey (SSRO),
Steven Mazlin (SSRO), Carlos Sonnenstein (Valkanik), Juan Conejero (PixInsight).

Galaxie du Têtard ou Arp 188

Qu'elle est l'explication de la longue queue de la galaxie du Têtard ?
Sur cette image enregistrée par la caméra du télescope spatial Hubble, on aperçoit de lointaines galaxies en arrière-plan de la galaxie spirale Arp 188.
La Galaxie du Têtard se situe à moins de 420 millions d'années-lumière en direction de la constellation septentrionale du Dragon.
Sa queue mesure environ 280 000 années-lumière de long et contient des amas d'étoiles massives bleues.
Il semble qu'une galaxie a traversé Arp 188 et a étiré le Têtard par attraction gravitationnelle.
Cette rencontre aurait arraché des étoiles, du gaz et de la poussière à la galaxie spirale, formant cette queue spectaculaire.

Tout comme le têtard, l'animal, la Galaxie du Têtard devrait perdre sa queue en vieillissant, les amas d'étoiles de la queue forment dès lors de petits satellites encore sous influence de cette vaste galaxie spirale.

Image : La galaxie spirale du Têtard ou Arp 188. Crédit: H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

Galaxie NGC 6872 et IC 4970

La galaxie NGC 6872 est une énorme galaxie spirale au moins 4 fois plus grande que notre grande Voie lactée.
Elle mesure plus de 400 000 années-lumière de diamètre et elle est située à environ, 200 millions d’années-lumière, dans la constellation du Paon.
Ses bras sont étirés par les interactions gravitationnelles, qu’elle a avec la petite galaxie voisine, la galaxie IC 4970.
NGC 6872 et IC 4970 sont deux galaxies en interaction situées à 300 millions d'années-lumière.
Sur l'image ci-contre, cette petite galaxie est à droite juste en dessous de NGC 6872. On remarque d'ailleurs une cassure du bras galactique de NGC 6872 qui semble attiré par l'attraction gravitationnelle de IC 4970.
Ce magnifique image a été prise par le télescope de 8 mètres de diamètre de Gemini South, au Chili.

L'Observatoire Gemini est un observatoire astronomique comprenant deux télescopes de 8 mètres, un pour chaque hémisphère de la Terre. Les télescopes ont été financés par un consortium d'institutions des États-Unis, du Royaume-Uni, du Canada, du Brésil, de l'Argentine, du Chili et de l'Australie.

Image : NGC 6872 et IC 4970 sont deux galaxies en interaction situées à 300 millions d'années-lumière.
NGC 6872 est une galaxie spirale barrée (SBb) de très grande taille, et de magnitude 11,6.
IC 4970, plus petite, est de type S0. Son interaction gravitationnelle sur les bras galactiques de NGC 6872 peut expliquer la forme brisée de celui de droite.
Image Crédit: Sydney Girls High School Astronomy Club, Travis Rector (Univ. Alaska), Ángel López-Sánchez (Australian Astronomical Obs./ Macquarie Univ.), Australian Gemini Office

Galaxie de la Belle Endormie M64

Messier 64 est la fameuse galaxie spirale de l'Œil Noir aussi appelé galaxie de la Belle Endormie.
La structure sombre de poussières cache des millions d'étoiles placées derrière. Les observations ont montré que le gaz des régions extérieures de cette galaxie spirale tourne en sens inverse par rapport aux étoiles.
La partie interne d'environ 3 000 années-lumière de rayon, se frotte le long du bord externe du disque, qui tourne en sens contraire et se prolonge jusqu'à 40 000 années lumière, à la vitesse d'environ 300 km/s.
Les collisions entre le gaz des régions internes et externes génèrent de nombreuses étoiles chaudes de couleur bleue ainsi que des nébuleuses en émission de couleur rose. L’image fut prise par le télescope spatial Hubble en 2001 et a été publiée en 2004.

Les fascinants mouvements internes de M64, aussi référencée comme NGC 4826, sont interprétés comme le résultat d’une collision entre une petite et une grande galaxie, dont le mélange résultant, ne serait pas encore stabilisé.

Image : La galaxie de la Belle Endormie ou galaxie de l'œil noir ou M64
Crédit: NASA & Equipe Hubble Heritage (AURA/STScI), S. Smartt (IoA) & D. Richstone (U. Michigan) et al.

Galaxie NGC 4183

Le télescope spatial Hubble nous a envoyé une autre image exceptionnelle d'une galaxie voisine, la galaxie NGC 4183.
En toile de fond on y voit quelques étoiles proches mais surtout d'innombrables galaxies lointaines qui nous dévoilent le vaste univers dans lequel nous vivons.
La galaxie NGC 4183 est un peu plus petite que la Voie Lactée, elle est située à environ 55 millions d'années-lumière du soleil et couvre environ 80 000 années-lumière. Cette galaxie, qui appartient au Groupe de la Grande Ourse, se trouve au nord de la constellation des Chiens de Chasse (The Hunting Dogs). NGC 4183 est une galaxie spirale avec un noyau léger et une structure en spirale ouverte. Malheureusement, cette galaxie est vue par la tranche depuis la Terre, et nous ne pouvons pas apprécier pleinement ses bras spiraux. Mais nous pouvons admirer son disque galactique.

Les disques de galaxies sont principalement composées de gaz, de poussières et d'étoiles. La poussière sur le plan galactique, visible comme des filaments sombres, bloque la lumière visible autour du noyau de la galaxie. En outre, des études récentes suggèrent que cette galaxie peut avoir une structure barrée.
Il y a longtemps, l'astronome britannique William Herschel avait déjà observé la galaxie NGC 4183, c'était le 14 Janvier 1778.

Image : Cette image a été créée en septembre 2012, à partir d'images visibles et d'images infrarouges prises avec Wide Field Channel of the Advanced Camera for Surveys. Le champ de vision est d'environ 3,4 minutes d'arc de large. Crédit ESA / Hubble & NASA Remerciements: Luca Limatola

Galaxie M95 ou NGC 3351

Certaines galaxies spirales ont un anneau autour du centre. La grande et belle galaxie M95 est l'un des plus proches exemples d'une galaxie spirale barrée. Elle est visible dans l'image ci-contre prise par le télescope CFHT à Hawaii, États-Unis, avec ses magnifiques bras spiraux dans lesquels on aperçoit des amas ouverts d'étoiles bleues et brillantes. Des bandes de poussière sombre sont éclairées par la lueur diffuse de milliards d'étoiles et une barre d'étoiles traverse le centre de la galaxie. Mais ce qui intrigue de nombreux astronomes est le brillant anneau compact de formation d'étoiles qui entoure le cœur de la galaxie, visible à l'extérieur de la petite barre centrale. Des images récentes du télescope à rayons X, Chandra X-ray Observatory, ont montré que les rayons X sont émis par des supernovas entourant l'anneau. Les observations détaillées de cet anneaux indiquent que sa luminosité actuelle est renforcée par les éclats de récentes d'étoiles en formation.

M95, également connu sous la référence NGC 3351, s'étend sur environ 50 000 années-lumière et peut être vu avec un petit télescope en direction de la constellation du Lion (Leo). M95 est l'une des plus grandes galaxies du groupe Leo, elle compose le trio M96 et M105.

N. B. : M est la marque du catalogue Messier, un catalogue astronomique d'objets d'aspect diffus comme les nébuleuses.

Image : Galaxie M95 ou NGC 3351 prise par le télescope CFHT à Hawaii. Crédit & Copyright: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) & Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiian Starlight

Galaxie M96 ou NGC 3368

Cette superbe image du télescope spatial Hubble montre la galaxie Messier 96, une galaxie spirale située à ≈36 millions d'années-lumière dans la constellation du Lion.
La galaxie M96 possède un diamètre de 66 000 années-lumière environ. M96 a été découverte en même temps que M95, le 20 mars 1781 par l'astronome Pierre Méchain (1744 - 1804), et Charles Messier (1730 − 1817) l'a ajoutée immédiatement à son catalogue des objets astronomiques.  
La galaxie M96 ressemble à un tourbillon géant de gaz incandescent, ridée de poussière sombre qui tourbillonne vers l'intérieur en direction du noyau. Il semble y avoir qu'une spirale, un seul bras qui se précipite dans le cœur de la galaxie. Messier 96 est une galaxie asymétrique, sa poussière et son gaz sont inégalement répartis dans ses bras spiraux.

De plus son noyau n'est pas exactement au centre de la galaxie.
Ses bras sont également asymétriques, peut-être influencés par l'attraction gravitationnelle d'autres galaxies situées dans le même groupe Messier 96. Ce groupe s'appelle groupe de Leo 1, qui comprend entre 8 et 24 galaxies dont les galaxies brillantes M96, M95, M105, NGC 3299, NGC 3377, NGC 3384, NGC 3412, NGC 3489.
Ce groupe fait partie des nombreux amas de galaxies composant le superamas de la Vierge.
Crédit image: ESA / Hubble & NASA et l'équipe LEGUS.

Galaxie NGC 4485

Cette image du télescope spatial Hubble montre la galaxie NGC 4485 dans la constellation Canes Venatici (Chiens de Chasse). La galaxie NGC 4485 est une petite galaxie de forme irrégulière qui gravite autour de la galaxie du Cocon ou NGC 4490, galaxie spirale barrée dans la même constellation des Chiens de chasse. Une partie de NGC 4485 est déformée et attirée vers NGC 4490. La galaxie NGC 4490 se trouve hors du cadre en bas à droite de cette image, on aperçoit qu'un coin brumeux de cette galaxie.
Ces deux galaxies déformées par leurs interactions composent la paire de galaxies appelée Arp 269.
Le bouquet d'étoiles brillantes bleues et les petits nuages orange de poussière que l'on voit ici, sortent de la galaxie NGC 4485 pour aller vers la galaxie du cocon, un parcours qui s'étend sur quelque 24 000 années-lumière. Toutes les étoiles bleues sont de jeunes étoiles qui naissent de l'interaction entre les deux galaxies reliées par la force gravitationnelle. Ces étoiles n'aurait jamais pu exister sans la liaison éphémère de ces galaxies.

Lorsque les galaxies interagissent entre elles, le gaz (hydrogène) des deux galaxies se mélangent et déclenchent des éclats intenses de formation d'étoiles. Les petits nuages de lumière orange sont des régions de gaz et de poussières en train de s'effondrer avant l'allumage des étoiles.
 
N. B. : Une galaxie irrégulière est une galaxie qui ne montre aucune structure particulière. La plupart des galaxies irrégulières sont des galaxies naines de 10 millions à un milliard d'étoiles. Elles sont riches en jeunes étoiles brillantes car elles orbitent souvent autour de galaxies spirales plus grosses, cela crée des ondes de compressions qui déclenchent des formations d'étoiles.

Image : Galaxie NGC 4485 au centre et une apparition d'une petite partie de la galaxie NGC 4490 dans le coin inférieur droit. NGC 4490 attire le gaz et la poussière de NGC 4485, les nuages se mélangent et s'effondrent en formant de nouvelles étoiles bleues. Agence spatiale européenne Crédit: ESA / Hubble & NASA.

Galaxie NGC 3081

Les yeux de Hubble ont déniché dans la constellation de l'Hydre, à 86 millions d'années-lumière, la brillante galaxie NGC 3081, parmi un assortiment de galaxies lointaines.
NGC 3081 est une galaxie de Seyfert de type II, caractérisée par son noyau éblouissant, elle émet non seulement dans le domaine du visible, mais aussi dans le domaine des ondes radio. Les astronomes pensent que les trous noirs supermassifs sont la cause de la grande agitation que l’on observe dans les galaxies de Seyfert. Le télescope spatial Hubble a capturé la galaxie NGC 3081, presque de « face », ce qui permet de voir très clairement sa bague intérieur. Cette vue particulière du noyau nous montre, non pas une barre comme habituellement dans les galaxies spirales, mais un anneau très brillant, appelé anneau de résonnance. Cet anneau central est rempli d'étoiles en formation, très brillantes qui encerclent un trou noir supermassif. Le trou noir qui avale la matière environnante, est si dense qu'il resplendit comme une supernova. NGC 3081 est l'un des meilleurs exemples d'une galaxie entourée par une bague de résonance.

NGC 3081 montre une bague intérieure exceptionnellement forte et aussi un anneau extérieur distinctif à grand rayon, une orbite à résonance extérieure, appelée OLR (Outer Lindblad Resonance).
NGC 3081 a la particularité rare d'avoir les quatre principaux types de bagues de résonance qui ont été prédits par les modèles de test sur les galaxies spirales barrées.  En infrarouge proche NGC 3081 révèle de vieux anneaux liés à la bague intérieure et la bague extérieure.

N. B. : Une galaxie à anneaux de résonance est une galaxie spirale normale ayant un ou plusieurs anneaux appelés bagues intérieures, extérieures, nucléaires, ou pseudo-anneau de résonance. Les anneaux nucléaires sont les petits anneaux de formation d'étoiles situés dans le noyaux des galaxies barrées, les bagues intérieures sont bien définies, ce sont des anneaux de formation d'étoiles entourant la barre de la galaxie. Les bagues extérieures sont des anneaux diffus, situés à environ deux fois la taille de la barre, ce qui permet de leur attribuer le terme de «résonance».

Image : cette formation d'étoile en anneaux vue de face, c'est la magnifique galaxie NGC 3081. Cette image améliorée est composée d'une combinaison d'images prises dans l'ultraviolet, l'optique et l'infrarouge, ce qui permet de mettre en évidence les traits caractéristiques de la galaxie. Crédit télescope spatial Hubble NASA / ESA.

Galaxie NGC 7814 Little Sombrero

Les galaxies peuvent prendre de nombreuses formes en fonction de leur orientation dans le ciel par rapport à nous. Souvent il est difficile de voir leur morphologie réelle car elles nous apparaissent sous un angle de vue défavorable. Mais avec un peu de chance, on peut la voir sous le bon angle comme cette spectaculaire galaxie NGC 7814 appelée Little Sombrero.
A ne pas confondre avec son homonyme, la Galaxy du Sombrero située à 28 millions d'années-lumière. Ces deux galaxies se ressemblent et ont pas la même taille (60 000 années-lumière), mais Little Sombrero est beaucoup plus loin par rapport à nous (40 millions d'années-lumière).

NGC 7814 possède un magnifique bulbe central lumineux et un halo de gaz tout aussi lumineux s'étendant tout autour. Ses bras spiraux poussiéreux, eux sont très sombres. Ils absorbent et bloque presque toute la lumière du centre galactique situé derrière.
Le champ de vision de cette image du télescope spatial Hubble est parfait car la galaxie Little Sombrero se présente à nous par la tranche. Mais ce qui est encore plus impressionnant, c'est le fond de l'image tacheté de milliers d'objets qui sont d'autres superbes galaxies.
Crédit: ESA/Hubble & NASA
Acknowledgement: Josh Barrington

Image : Le champ de vision de cette image du télescope spatial Hubble est parfait car la galaxie Little Sombrero se présente à nous par la tranche.