« Galaxie d'Andromède » : différence entre les versions
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Version du 13 mars 2012 à 15:45
Pour les articles homonymes, voir Andromède, nébuleuse d'Andromède et M31.
| Galaxie d’Andromède M31 / NGC 224 | |
.jpg) La galaxie d’Andromède, avec ses deux galaxies satellites les plus brillantes, M32 et M110 | |
| Découverte | |
|---|---|
| Autres désignations | M 31 NGC 224 MCG+07-02-016 UGC 454 |
| Données d’observation - Époque J2000.0 | |
| Ascension droite | 00h 42m 44,2sh 00h 42m 44,2sm 00h 42m 44,2ss |
| Déclinaison | Modèle:Dec° Modèle:Dec′ Modèle:Dec″ |
| Coordonnées galactiques | ℓ = 121,17 · b = −21,57 |
| Constellation | Andromède |
| Autres caractéristiques | |
| Vitesse radiale | -301 ± 7 km/s km/s |
| Inclinaison | 77,7° |
| Orientation du Grand axe | 37,7° |
| Magnitude apparente (V) | 3,5 |
| Indice de couleur (B-V) | 0,91 |
| Indice de couleur (U-B) | 0,50 |
| Rougissement (B-V) | 0,062 |
| Absorption d’avant-plan (V) | 0,19 |
| Type | Sb I-II |
| Magnitude absolue (V) | -21,2 |
| Module de distance | 24,4 ± 0,1 |
| Distance | environ 760 kpc (∼2,48 millions d'al) |
| Distance au centre de masse du Groupe local | environ 300 kpc (∼978 000 al) |
| Taille angulaire | 92′ × 197′ |
| Taille physique | 20 × 44 kpc |
| Masse | (2-4) × 1011 M⊙ |
| Masse d’hydrogène atomique (HI) | 5,8 × 109 M⊙ |
| Masse d’hydrogène moléculaire (H2) | 3 × 108 M⊙ |
| Masse du noyau | 7 × 107 M⊙ |
| Nombre d’amas globulaires | 400 ± 55 |
| Nombre de nébuleuses planétaires | 8 000 ± 1 500 |
| Taux de novae (par an) | 29 ± 4 |
| Abondance d’oxygène (12 + log(O/H)) | 9,0 |
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La galaxie d'Andromède est une grande galaxie spirale du Groupe local située à environ 2,6 millions d'années-lumière (780 kpc) du Soleil, dans la constellation d'Andromède. Également identifiée sous les numéros M31 et NGC 244 dans le catalogue Messier et dans le New General Catalogue, elle a longtemps été appelée Grande Nébuleuse d’Andromède jusqu'à ce que sa nature galactique ait été reconnue à la suite des travaux d'Edwin Hubble en 1925.
La galaxie d'Andromède est la galaxie spirale la plus proche de la Voie lactée ; d'autres galaxies sont plus proches de nous, comme les nuages de Magellan ou la galaxie naine du Sagittaire, mais ce sont de petites galaxies irrégulières ou elliptiques.
C'est également la plus grande galaxie du Groupe local, et elle contiendrait de l'ordre de mille milliards d'étoiles[1], contre seulement 200 à 400 milliards pour la Voie lactée. Sa luminosité équivaudrait à 26 milliards de fois celle du Soleil[2], soit 25 % de plus que notre galaxie. La densité stellaire est également plus élevée dans la galaxie d'Andromède que dans la Voie lactée[3], en revanche cette galaxie ne serait peut-être pas la plus massive des deux, contrairement à ce qu'on a longtemps pensé, la Voie lactée possédant semble-t-il davantage de matière noire[4]. On a pu établir par ailleurs que la Voie lactée connaît une dynamique de formation stellaire de trois à cinq fois plus élevée que la galaxie d'Andromède, ainsi que deux fois plus d'explosions de supernovae[5].
Ces deux galaxies se rapprochent l'une de l'autre à environ 300 km/s, et entreront peut-être en collision dans 3 à 5 milliards d'années.
Avec une magnitude visuelle de 3,4, la galaxie d'Andromède est l’une des rares galaxies visibles à l’œil nu depuis la Terre dans l’hémisphère nord ; les galaxies M33 et M81 sont également visibles à l’œil nu sous d’excellentes conditions, et le Petit et Grand Nuage de Magellan sont visibles depuis l’hémisphère Sud. C’est également un des objets les plus étendus de la voûte céleste, avec un diamètre apparent de 3,18° correspondant à une extension physique de 141 000 ± 3 000 années-lumière (43 000 ± 920 pc), soit plus de six fois le diamètre apparent de la Lune[6] ; la partie visible à l’œil nu est cependant plus réduite.
Composition
Selon une étude de l’Institut de radioastronomie millimétrique de Grenoble menée à l’aide de son antenne située près de Grenade en Espagne, la Galaxie d’Andromède regorgerait d’étoiles en formation grâce à des masses énormes de monoxyde de carbone et d’hydrogène moléculaire ; deux gaz indispensables à la formation de véritables pouponnières stellaires.
Mais en règle générale, on y retrouve tous les objets suffisamment étendus que l’on peut trouver, avec une plus grande taille apparente, dans notre propre Voie lactée.
Les bandes d’absorption qui marquent le disque de M31 sont autant de vastes nébuleuses obscures semblables en nature à la Nébuleuse de la Tête de Cheval, par exemple.
Moins abondantes que dans certaines galaxies telles que la Galaxie du Triangle, de nombreuses régions HII comparables à notre Nébuleuse d’Orion sont néanmoins aisément visibles sur les images détaillées et en couleurs où elles apparaissent en rouge.
Un autre type d’objet a été retrouvé en abondance : plus d’une centaine d’amas globulaires ont été détectés dans le disque galactique. Le plus connu et le plus observé est sans aucun doute Mayall II, de magnitude 13,7 et donc visible dans un télescope de 200 mm de diamètre.
On connaît enfin dans M31 une fameuse association stellaire, NGC 206.
L’existence du gigantesque anneau d’étoiles et de poussières (32 000 années-lumière de rayon), et d’un autre plus petit (5 000 années-lumière de rayon), pourrait s’expliquer par la collision avec M32. Cette petite galaxie satellite et Andromède seraient entrées en collision il y a 210 millions d’années. M32 aurait suivi l’axe de rotation d’Andromède à la vitesse de 265 kilomètres par seconde. C’est actuellement le scénario le plus plausible au vu des simulations. D’autres observations soutiennent le modèle de croissance des galaxies par cannibalisme : le disque qui entoure Andromède proviendrait de galaxies disparues ayant été absorbées par cette première[7].
Une rencontre du vivant de notre soleil
Des mesures par effet Doppler montrent que les deux galaxies se rapprochent à une vitesse de l’ordre de 300 km/s (par rapport au Soleil) et pourraient entrer en collision dans quelques milliards d’années. Cette hypothèse n’est toutefois pas confirmée, dès lors que la vitesse tangentielle de la galaxie d’Andromède par rapport à notre Galaxie reste inconnue à l’heure actuelle. Il s’agit donc d’une probabilité. Elles devraient former alors une galaxie elliptique géante. La densité moyenne d’une galaxie est faible et les risques de collision de corps massifs sont très peu élevés.
Rôle historique
Elle a été observée en 905 par un astronome persan (Abd-al-Rahman Al Soufi) qui l’a décrite comme un « petit nuage ». Sa première description à l’aide d’un télescope est réalisée par Simon Marius en 1612 (souvent décrit comme le découvreur de la galaxie).
La galaxie d’Andromède est la spirale géante la plus proche de nous et c’est par la mesure de sa distance que se révéla la composition de l’Univers et l’échelle du cosmos.
Des étoiles variables céphéides extragalactiques furent identifiées par Edwin Hubble sur les photos astronomiques de cette galaxie et permirent, grâce à la relation période-luminosité établie en 1912 par Henrietta Leavitt d’en déterminer la distance, ce qui confirma la nature extragalactique de cette nébuleuse (comme étaient appelées les galaxies jusqu’alors). Contrairement à une idée très répandue, ce n’est pas cette galaxie qui fut la première à être identifiée comme telle par Hubble ; elle ne vint qu’en troisième position, après la galaxie de Barnard et la galaxie du Triangle. Ce fut le premier pas qui le mena à établir la loi de Hubble qui elle-même fut l’observation décisive prouvant l’expansion de l’Univers et par suite la théorie du Big Bang. La détermination de la distance importante (pour l’époque) de la Galaxie d’Andromède permit de réinterpréter un événement de 1885 qui avait été considéré comme étant une nova. Du fait de sa magnitude apparente relativement faible et de la distance de la galaxie, cet événement était en réalité extrêmement lumineux à l’échelle d’une galaxie. Il s’agissait en fait d’une supernova (une explosion d’étoile), par la suite nommée SN 1885A. Il s’agit de la première supernova vue depuis l’invention du télescope, et de la seule connue dans la galaxie d’Andromède.
En 1943, alors que Los Angeles était sous couvre-feu, Walter Baade utilisa le télescope Hooker du Mont Wilson et fut ainsi le premier à résoudre des étoiles dans la région centrale de cette galaxie.
C’est par l’étude de M31 que put être mis en évidence une nouvelle classe d’étoiles variables, les variables lumineuses bleues (ou LBV), découvertes par Edwin Hubble et Allan Sandage en 1953[8]. Les quatre premiers représentants de cette classe dans M31 étaient AF Andromedae, AE Andromedae, M31 V15 et VA-1. Ces étoiles dans M31 sont suffisamment brillantes (magnitude apparente de l’ordre de 16 ou 17) pour être aisément observables depuis la Terre, et dont l’uniformité des distances permet une meilleure analyse.
Observation
La galaxie d’Andromède est visible dans la constellation d’Andromède. Dans d’excellentes conditions, on peut la voir à l’œil nu, mais globalement il vaut mieux utiliser une paire de jumelles. Elle se présente alors comme une tache diffuse, laiteuse, mais on ne voit que son noyau. Au télescope, il est possible de la voir plus étendue, avec ses deux galaxies satellites.
Notes et références
- (en) « Andromeda galaxy hosts a trillion stars », New Scientist, 6 juin 2006.
- (en) Sidney van den Bergh, « The local group of galaxies », Astronomy and Astrophysics Review, vol. 9, nos 3-4, , p. 273-318 (lire en ligne) DOI 10.1007/s001590050019
- (en) Jasonjot S. Kalirai, Karoline M. Gilbert, Puragra Guhathakurta, Steven R. Majewski, James C. Ostheimer, R. Michael Rich, Michael C. Cooper, David B. Reitzel et Richard J. Patterson, « The Metal-poor Halo of the Andromeda Spiral Galaxy (M31) », The Astrophysical Journal, vol. 648, no 1, , p. 389-404 (lire en ligne) DOI 10.1086/505697
- (en) M. J. Reid, K. M. Menten, X. W. Zheng, A. Brunthaler, L. Moscadelli, Y. Xu, B. Zhang, M. Sato, M. Honma, T. Hirota, K. Hachisuka, Y. K. Choi, G. A. Moellenbrock et A. Bartkiewicz, « TRIGONOMETRIC PARALLAXES OF MASSIVE STAR-FORMING REGIONS. VI. GALACTIC STRUCTURE, FUNDAMENTAL PARAMETERS, AND NONCIRCULAR MOTIONS », The Astrophysical Journal, vol. 700, no 1, , p. 137-148 (lire en ligne) DOI 10.1088/0004-637X/700/1/137
- (en) William Liller, Ben Mayer, « The rate of nova production in the Galaxy », Astronomical Society of the Pacific, Publications, vol. 99, , p. 606-609 (Bibcode 1987PASP...99..606L, lire en ligne) DOI 10.1086/132021
- Comparaison entre la Pleine Lune et Andromède
- « Andromède la cannibale » (consulté le ).
- (en) Edwin Hubble et Allan Sandage, « The Brightest Variable Stars in Extragalactic Nebulae. I. M31 and M33 », Astrophysical Journal, vol. 118, , p. 353-361 (lire en ligne).
Annexes
Articles connexes
Liens externes
- (en) M31 sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.
- (fr) Messier 31, page de la SEDS
