Une équipe internationale d’astronomes amateurs et de scientifiques a fait une découverte surprenante : un gigantesque arc plasma en direction de la galaxie d’Andromède.
La Galaxie d’Andromède, scientifiquement désignée comme « M31 », a été répertoriée en 1923. Elle est notre galaxie voisine la plus proche. Elle se trouve à environ 2,5 millions d’années-lumière du Soleil. C’est une galaxie spirale semblable à notre propre Voie lactée, avec un noyau central lumineux et des bras spiraux remplis d’étoiles, de gaz et de poussière. On estime qu’elle contient approximativement un trillion d’étoiles, soit approximativement deux fois plus que notre propre galaxie.
Un gigantesque arc plasma découvert en direction de la galaxie d’Andromède
Les chercheurs étudient la nébuleuse géante récemment découverte dans le cadre d’une collaboration internationale. L’arc a une dimension d’environ 1,5 x 0,45 degré, n’est qu’à 1,2 degré du centre de M31 et est situé au sud-est du corps principal de la galaxie. Il s’agit peut-être de la plus grande structure de ce type dans le voisinage. M31 est sans aucun doute l’un des objets du ciel profond les plus photographiés de tous les temps. Cela rend donc la découverte d’une si grande structure à proximité de la galaxie d’autant plus surprenante. L’origine exacte de l’arc[O III]est encore inconnue, mais les études suggèrent des scénarios probables.
Le rôle des amateurs dans la science moderne
Les études optiques du ciel dans certaines lignes d’émission sont particulièrement utiles pour identifier divers types de nébuleuses, y compris les régions H II, les nébuleuses planétaires, les rémanents de supernova, les bulles de vent stellaires et d’autres phénomènes. La plupart de ces études se sont concentrées sur la détection des émissions H-alpha le long du plan galactique. Les raies d’émission [O III] sont particulièrement importantes pour l’étude des nébuleuses. Cependant, avec l’avènement de détecteurs CMOS grand format abordables, mais sensibles, combinés à des filtres à bande étroite de haute qualité, les astronomes amateurs jouent un rôle de plus en plus important dans la découverte des nébuleuses à faible émission.
La découverte présentée ici a été possible parce que les amateurs et les scientifiques professionnels ont travaillé main dans la main. En dépit de nombreuses frontières et des barrières linguistiques, les échanges furent incessants et passionnés. Plusieurs mois de recherches intensives, d’analyses et de photographies ont été nécessaires pour annoncer cette découverte.
La découverte
Une structure [O III] proéminente, sous la forme d’un arc, a été découverte sur une photo amateur de la galaxie d’Andromède (Messier 31) en août 2022. L’arc a une étendue d’environ 1,5 x 0,45 degré, une distance de seulement 1,2 degré du centre de M31, et est situé au sud-est de la galaxie.
Pour exclure qu’il puisse s’agir d’une des nombreuses sources d’erreur (réflexion, artefact, etc.), quatre photos distinctes avec des filtres [O III] de différents fabricants ont été prises par quatre astrophotographes dans trois endroits différents à travers le monde, et ce à des moments distincts. L’existence de l’objet a ainsi pu être confirmée sans aucun doute. La nature exacte de l’arc d’émission [O III] de M31 est encore inconnue, mais compte tenu des études, des scénarios probables peuvent être envisagés.
Il se pourrait que Strottner-Drechsler-Sainty Object 1 soit un segment d’arc d’un rémanent de supernova galactique, ou une partie brillante d’une ancienne nébuleuse planétaire galactique située loin dans notre galaxie. Cependant, les chercheurs de l’équipe pensent que d’autres scénarios sont plus probables.Dans ceux-ci, l’arc est à proximité de M31 et est formé par de violentes interactions entre des courants stellaires et de marée dues aux fusions galactiques autour de M31.
Mais il est possible que l’arc soit à mi-chemin entre nous et M31, et qu’ils’agisse d’un choc d’interaction du halo galactique de la Voie lactée avec celui deM31. Il s’agirait donc d’une structure gigantesque entre les deux galaxies, ou voisine de M31 elle-même.
Image avec la résolution maximale (49.46Mb)
Une nouvelle caractéristique de la galaxie d’Andromède
Cette galaxie spirale, la plus proche de la Voie lactée, est notre plus grande voisine cosmique et se trouve à une distance d’environ 2,5 millions d’années-lumière. Dans de bonnes conditions et sans recourir à une quelconque technologie, c’est l’objet le plus lointain que l’homme peut observer à l’œil nu(hors événements de courte durée comme les supernovae brillantes).
Plus de 130 années se sont écoulées depuis que la toute première photographie de la galaxie d’Andromède a été prise.
Les débuts de l’astrophotographie
Les débuts de l’astrophotographie remontent à la fin du XIXe siècle. Ce sont des pionniers comme l’astronome britannique Isaac Roberts(1829 -1904)qui ont connecté des plaques photographiques photosensibles à des télescopes pour créer pour la première fois des photographies de nébuleuses et de galaxies.
Le 29 décembre 1888, Roberts réussit ce qui est probablement la première exposition longuede la galaxie d’Andromède. Le temps d’exposition à cette époque était de 4 heures.
Depuis lors, la galaxie, également connue sous le nom de Messier 31, est devenue l’un des objets du ciel profond les plus photographiés.
Mais ce n’était que les premiers pas dans cette nouvelle discipline qu’est l’astrophotographie. Grâce aux capteurs numériques modernes, la qualité des images astronomiques s’est améliorée à un rythme effréné.
Il y a encore quelques années, Messier 31 était photographié presque entièrement avec des filtres à large bande pour capturer la lumière del’ensemble du spectre visible. Mais des astrophotographes ambitieux ont commencer à augmenter les temps de pose et à utiliser des filtres à bande étroite (comme des filtres H-Alpha) pour mettre en avant les régions HII de formation d’étoiles dans les brasspiraux de la galaxie.
Des capteurs de plus en plus puissants et des filtres plus sophistiqués ont encouragé les astrophotographes à expérimenter d’avantage. Ce n’était qu’une question de temps avant que les amateurs ne capturent pour la première fois lalumière de l’oxygène ionisé de Messier 31, la raie OIIIà 500.7nm.
La lumière turquoise de la raie OIII se trouve dans tous les bras spiraux et bien au-delà du disque galactique.
De minuscules points turquoises, à l’écart du centre galactique, révèlent des nébuleuses planétaires ainsi que des rémanantsde supernova.Lorsque les longueurs d’onde de l’hydrogène et de l’oxygène sont combinées, Andromède se révèle dans un impressionnant flamboiement de couleurs, dévoilant des détails jamais vus auparavant. Par exemple, unenébuleuse en forme de fleur, qui brille en OIII et qui possède, cela paraît incroyable, les dimensions du petit nuagedeMagellan. Ou unpilier, mesurant plusieurs milliers d’années-lumière, qui semble surgir du noyau de la galaxie d’Andromède. De nombreux vestiges de supernova connus et inconnus sont aussi maintenant clairement visibles grâce à la combinaison des longueurs d’onde.
Mais la galaxie a gardé un secret depuis toujours…
Une structure [O III] proche de M31 jamais vue auparavant
Yann Sainty a demandé aux astronomes amateurs Marcel Drechsler et Xavier Strottner d’évaluer si le signal obtenu avec son filtre[O III] serait suffisant pour obtenir une bonne image des émissions OIII des régions HII de M31. Lorsque ceux-ci ont examiné les données pour la première fois, ils ont remarqué une structure en forme d’arc au sud-est de M31. La soustraction du continuum des données à bande étroite[O III]a révélé une structure isolée qui semblait être complètement indépendante du halo galactique de M31. Afin d’écarter les premières sources possibles d’erreur à ce stade de la découverte, l’astrophotographe américain Bray Falls a été consulté pour créer une deuxième exposition[O III]. Son champ de vision était plus grand et montrait complètement l’arc [O III] pour la première fois. L’arc était présent sur les deux photos, rendant l’hypothèse d‘un artefact moins probable. L’arc a été nommé Strottner-Drechsler-Sainty Object1 d’après les trois découvreurs (base de données HASH de l’Université de Hong Kong),planetarynebulae.net
Aucun flux stellaire de M31 connu
Compte tenu de la position de l’arc [O III], il semble évident que cette structure pourrait être l’un des nombreux courants de marée, ou stellaires, qui sont presque toujours formés par la fusion de structures plus petites lors de la formation de grandes galaxies tout au long de leur évolution sur des milliards d’années. Cependant, une comparaison avec des travaux scientifiques a montré que l’arc d’émission[O III] de M31 ne correspond à aucun des flux stellaires connus et est complètement inconnu de la science jusqu’à présent. Sur des images de comparaison de photos de luminance et de photos [O III], l’arc apparaît beaucoup plus brillant que tous les flux stellaires connus de la galaxie.
Observations
Selon les chercheurs, cette caractéristique d’émission n’a pas encore été décrite dans la littérature. Pourquoi cet arc d’émission [O III] n’a jamais été détecté jusqu’à présent est une question évidente qui doit être posée. Les nébuleuses à faible émission [O III], telles que Strottner-Drechsler-Sainty Object1, sont pratiquement invisibles sur les photographies à large bande. L’équipe a également initialement considéré l’émission [O III] comme un artefact causé par la lumière parasite, les réflexions internes, le traitement d’image défectueux ou la lueur de l’amplificateur du détecteur. La raison de la détection tardive de l’arc d’émission autour de M31 semble être due à la combinaison de la luminosité de surface extrêmement faible de la nébuleuse et de sa taille angulaire inhabituellementgrande. De nombreux systèmes d’imagerie ne sont pas capables de détecter une nébuleuse à émission linéaire aussi faible et large.
La nature de l’arc d’émission n’est pas encore claire
Sources :
- Lien de la découverte : https://www.astrobin.com/1d8ivk
- Youtube
- Astrobin de Yann Sainty (photographe)
- Astrobin de Marcel Dreschler
- Astrobin de Xavier Strottner
- Dartmouth : https://physics.dartmouth.edu/department/department-physics-and-astronomy
- Innsbruck : https://www.uibk.ac.at/astro/
- L’institut d’astronomie du chili : https://www.iaucn.cl/
- Colorado : https://www.colorado.edu/aps/
- Sierra remote : https://www.sierra-remote.com/
- Bray Falls : https://www.astrobin.com/users/astrofalls/
- MDW : https://www.mdwskysurvey.org/