Note : toutes les miniatures sont dotées d’un lien conduisant vers la page du site de l’APOD qui contient les textes anglais et les photographies originales. Les textes sont quelquefois une adaptation des textes de l’APOD et ne sont donc pas une traduction fidèle. J’ai souvent ajouté mes propres commentaires, ou encore fait un résumé rapide. J’ai aussi modifié la plupart des hyperliens vers des pages françaises. Les photos les plus récentes
apparaissent en haut de la page.
LES GALAXIES ACTIVES : QUASAR, BLAZAR, ...
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NGC 5643 est une
grande
galaxie spirale barrée vue de face et dont l’apparence colorée donne à
cette image une vue
festive. Distante d’environ
37
millions d’années-lumière, cette galaxie s’étend sur quelque
68 000 années-lumière. Elle est située dans la
constellation du
Loup près
de la
frontière du
Centaure.
Cette image très nette captée par le
télescope
spatial Hubble montre les détails très précisément de cette galaxie. Les
magnifiques bras spiraux de la galaxie
partent de
l’extrémité de la barre proéminente qui se trouve au centre de la
galaxie. Les bras spiraux sont tracés par des bandes de poussière, de jeunes
étoiles bleues et des
régions rougeâtres de
formation d’étoiles. Le noyau compact et brillant de NGC 5643 est aussi
connu comme un puissant émetteur
d'ondes radio et de
rayons X. D’ailleurs,
NGC 5643 est l’un des exemples d’une
galaxie active de
type Seyfert
rapprochée. Tout porte à croire que cette activité proviendrait de la chute
d’une grande quantité de poussière et de gaz qui est ingurgitée par le
trou noir
supermassif qui se
trouve au centre
de cette galaxie. (Image Credit: ESA / Hubble & NASA) |
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La
galaxie active la
plus rapprochée de la Terre est
Centaurus A. Dans le
New General
Catalogue, cette galaxie porte le numéro 5218.
NGC 5128 est à
seulement
12,4
millions d’années-lumière du
système solaire.
Cette galaxie est née d’une collision entre deux galaxies tout à fait
normales, collision qui a donné naissance à une galaxie présentant plusieurs
caractéristiques distinctives, dont une
bande de poussière sombre
en son centre, ces
couches externes d’étoiles et de gaz et des
jets de particules
émis par le trou
noir
supermassif central. Montrant toutes ces caractéristiques, cette image
en lumière visible a nécessité plus de 310 heures d’exposition réalisées au
cours des dix dernières années avec un télescope artisanal à
Auckland en
Nouvelle-Zélande.
La désignation de galaxie active de Centaurus A est basée d’un faible
rayonnement dans le domaine des
ondes radio et de
rayons gamma de
haute énergie. (Image Credit: Rolf
Olsen) |
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Que se passe-t-il au centre de
la galaxie
M106 (NGC 4258)?
C'est une galaxie spirale, donc constituée d'un disque d'étoiles et de gaz
tournoyant, qui est dominée par deux bras spiraux brillants et de lignes
sombres de
poussière près du noyau comme on peut
le voir sur
cette image captée depuis le
désert du
Koweït. D'intenses
ondes radio et des
rayons X sont émis du cœur de
M106. Deux
jets jumeaux en provenance du cœur
qui se propagent le long de la galaxie ont aussi été observés.
M106 est une
galaxie de Seyfert, une des plus
rapprochées de nous, en vertu de son noyau extrêmement brillant produit par
des gaz brillants chutant vers le
trou noir supermassif au centre de
cette galaxie. M106 est relativement rapprochée de la Voie lactée à
23,5 millions d’années-lumière et son diamètre est d’environ
152 000 années-lumière. D’une
magnitude visuelle de
8,4, on peut l’observer avec des jumelles dont
l’ouverture est de 40 à 50 mm ou avec un petit télescope en les
pointant vers la
constellation des
Chiens de chasse. NDT La petite
galaxie au nord-ouest de M106 (en bas et à droite sur cette image) est
NGC 4248.
(Image Credit & Copyright: Ali
Al Obaidly) |
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La
brillante galaxie elliptique Messier 87 (M87)
abrite un trou
noir supermassif dont les effets ont été captés par le
Event Horizon Telescope
(EHT)
sur la toute première image de l'environnement d'un trou noir. Sur
cette
image captée dans le domaine de l'infrarouge par le
télescope spatial Spitzer, on voit la galaxie géante de
l'amas de la
Vierge distante d'environ 55 millions d’années-lumière dans des teintes
de bleu. Même si M87 ressemble sur les images en lumière visible à un nuage
presque sans structures distinctes, l'image de Spitzer révèle des jets de
matière se déplaçant à des
vitesses
relativistes depuis la région centrale de la galaxie. Imagés dans
l'encadré du haut à droite, ces jets s'étendent sur des milliers
d’années-lumière. Le jet
le plus brillant à droite est dans un alignement près de notre ligne de
visée. En direction opposée, l'onde de choc du jet qui s'éloigne de nous et
qui nous serait autrement invisible fait briller légèrement la matière
environnante. L'encadré du bas à droite nous montre
l'image historique de
l'ombre du trou noir qui est au centre de M87. Le trou noir supermassif
n'est pas du tout visible sur l'image de Spitzer, mais on sait que la
matière qu'il ingurgite est à l'origine de ces
jets de matière
relativiste visible
au centre de
M87. (Image Credit: NASA, JPL-Caltech, Event
Horizon Telescope Collaboration) |
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Certaines
galaxies sont fascinantes. Dans les galaxies, c’est la gravité qui à
elle seule retient des myriades d’étoiles, de la poussière et des gaz
interstellaires, des cadavres d’étoile et la mystérieuse
matière sombre. Cette image est celle de la galaxie
NGC 5128, mieux
connue sous le nom de
Centaurus A. C’est la cinquième galaxie la plus brillante du
ciel de la Terre et elle est à seulement 12 millions d’années-lumière de
nous. La déformation manifeste cette galaxie est le résultat d’une
fusion entre deux galaxies, l’une
elliptique et l’autre
spirale. Son
noyau actif renferme un
trou noir
supermassif dont la masse est approximativement
55 millions de fois plus grande que celle du Soleil.
Le jet de
matière éjecté à très grande vitesse par ce trou noir est à la fois
visible en ondes radio et en rayonnement X. De nouvelles observations
réalisées par l’Event
Horizon Telescope une zone plus brillante de ce jet vers ses bords.
On ne connait pas l’origine de ce phénomène et il fait donc l’objet de
recherches. (Image Credit & Copyright: Marco
Lorenzi, Angus Lau & Tommy Tse; Text: Natalia
Lewandowska (SUNY Oswego)) |
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NGC 1275 est une galaxie
active et le principal membre de l’amas
galactique de Persée.
Le trou
noir supermassif situé au centre de cette galaxie est abondamment
nourri par la matière fournie
par une collision galactique ancienne et est donc une source de rayons X
et d’ondes radios intentes. L’image prise par le télescope Hubble en
2006 montre les
débris de cette collision et des filaments de gaz dont certains
atteignent une longueur de 20 000 années-lumière. Il est curieux que ces
filaments aient survécu à la collision galactique. On pense que
ce sont les champs magnétiques présents dans la galaxie qui rendent ces
filaments stables. Aussi connue sous le nom de Persée A, NGC 1275 s’étend
sur plus de 100 000 années-lumière et elle est à
environ 245 millions
d’années-lumière de la
Voie
lactée. (Image
Credit: NASA, ESA, Hubble
Heritage, A. Fabian (University of Cambridge, UK)) |
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À seulement 11 millions
d’années-lumière de nous,
Centaurus A (NGC 5128)
que l’on peut admirer sur cette photographie est la
galaxie active la plus rapprochée des télescopes de la Terre. Cette
galaxie elliptique particulière, que l'on peut admirer sur cette
photographie, se déploie sur plus de 60 000 années-lumière.
Centaurus A est apparemment le résultat d’une
collision entre
deux galaxies normales qui a produit ce fantastique mélimélo d’amas
d’étoiles et de rubans sombres de poussière. Le
trou noir supermassif d’environ un milliard de masses solaires près du
centre de
la galaxie est abondamment nourri par les débris cosmiques laissés par
cette collision. Cette chute de débris vers le trou noir est la source des
rayons X et de la radiation gamma émise par
Centaurus A. (Image Credit & Copyright: David
Alemazkour) |
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Quelle était donc l’apparence des premiers
quasars de l’Univers?
Selon le modèle généralement accepté des
galaxies à noyau actif (GNA),
les quasars les plus près de nous renferment en leur centre un
trou noir supermassif. Les gaz et les poussières qui tombent vers le
trou noir émettent des radiations si intenses qu’elles dépassent parfois la
luminosité entière de la galaxie. Les gaz et les poussières qui nourrissent
le trou noir proviennent des
collisions entre les galaxies. Les
quasars qui se
sont formés dans le premier milliard d’années de l’Univers sont cependant
plus mystérieux, car on se demande d’où pourrait provenir le matériel
nourrissant le trou noir. Ce dessin d’artiste est basé sur le modèle actuel
des premiers quasars tel qu’ils étaient, centrés sur un trou noir
supermassif, entouré de
feuilles gazeuses et d’un
disque d’accrétion très brillant et expulsant un
puissant jet
perpendiculaire à ce disque. Les quasars sont parmi les objets les plus
éloignés que nous voyons. Ils nous permettent donc de recueillir des
informations uniques au sujet de l’univers primitif et intermédiaire. Le
quasar le plus ancien que nous connaissons a été découvert en 2017. C’est
ULAS J1342+0928
avec un
décalage vers le rouge égal à 7,54 ce qui signifie qu’il brillait alors
que l’Univers n’était âgé
que de
690 millions d’années. (Illustration Credit & License: ESO, M.
Kornmesser) |
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Les jets de
plasma de la galaxie
spirale massive
Centaurus A dépassent le million d’années-lumière, 10 fois le diamètre
de la Voie lactée! On sait que ces jets qui illuminent cette image composite
de Cen A sont
expulsés par le trou noir supermassif du centre de la galaxie. Mais on ne
sait pas précisément comment le trou
noir central s’y prend pour expulser la matière qui tombe vers lui en de
tels jets. Après
avoir été expulsés de la galaxie, ces jets se gonflent en de
grosses bulles qui
émettent des ondes radio et qui brilleront encore probablement pour des
millions d’années. Si par hasard un nuage de gaz venait à passer par là, les
bulles radio pourraient même se rallumer après des milliards d’années. Le
rayonnement X
de cette
image composite est illustré en bleu alors que les
microondes sont en
orange. La
lumière radio montre les
détails internes de l’année-lumière la plus interne de la base du
jet central.
(Image Credit:
ESO/WFI
(visible); MPIfR/ESO/APEX/A.
Weiss et al. (microwave); NASA/CXC/CfA/R.
Kraft et al. (X-ray)) |
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Que
se passe-t-il au centre de la galaxie spirale
M77? Cette
galaxie vue de face est à seulement
52 millions
d’années-lumière de la Voie lactée en direction de la
constellation de la Baleine. Sa taille maximale est estimée à environ
71 000
années-lumière. Aussi désigné comme NGC 1068, son noyau compact et très
brillant a été scruté minutieusement par les astronomes qui explorent les
mystères des trous noirs
supermassifs qui se terrent au sein des
galaxies actives
de type Seyfert.
Le noyau actif de M77 brille dans presque tous domaines du
spectre électromagnétique,
rayon X,
ultraviolet,
lumière visible,
infrarouge et
ondes radio. Cette
image très
détaillée de M77 a été captée par le
télescope spatial Hubble et elle est dominée par la lumière visible
émise par l’hydrogène. On
voit très bien sur cette image les structures des
bras spiraux
parcourus par des rubans
sombres de poussière et parsemés de régions rosâtres de formation
d’étoiles surtout très nombreuses près du noyau brillant de la galaxie.
(Image Credit: Hubble, NASA, ESA; Processing
& License: Judy
Schmidt) |
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Centaurus A.
Voir le texte du 17 mars
2022.
(Image Crédit: NASA , ESA , Hubble Heritage ( STScI / AURA )
-ESA / Hubble Collaboration) |
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En utilisant un appareillage gelé profondément dans la glace sous le pôle Sud de la Terre, les scientifiques semblent avoir capté un neutrino provenant de très loin dans l'Univers. Si cette découverte est confirmée, ce serait la première détection d'un neutrino cosmologique distant. Cette découverte ouvrirait également la voie à l'observation de l'association entre les neutrinos énergétiques et les rayons cosmiques créés par les puissants jets des quasars éclatants (blazars). Lorsque l'observatoire IceCube enfoui dans l'Antarctique a capté un neutrino énergétique en septembre 2017, plusieurs des grands observatoires ont scruté le ciel à la recherche de la contrepartie électromagnétique du phénomène. Et ils l'ont trouvé! Une source éruptive correspondante a été identifiée par les observatoires en haute énergie, dont AGILE, Fermi, HAWC, H.E.S.S., INTERGRAL, MAGIC, NuSTAR, Swift et VERITAS. Ils ont trouvé que le blazar TXS 0506+056 à très haute énergie était dans la bonne direction et que l'observation de rayons gamma provenant d'une puissante éruption qui coïncidait dans le temps avec l'émission du neutrino. Même si les coïncidences de position et de temps sont statistiquement fortes, les astronomes attendront d'autres observations similaires d'une association entre les neutrinos et les blazars pour être absolument convaincus. Cette image artistique illustre un puissant jet de matière émis par le trou noir au centre d'un blazar. (Illustration Credit: DESY, Science Communication Lab) 16 juillet 2018 |
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Centaurus A (NGC 5128).
Voir le texte du 22 février 2020. (Image Credit & Copyright: CEDIC Team at Chilescope, Processing - Bernhard Hubl) 12 juillet 2018 REPRISE du texte du 9 mars 2017 |
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Qu'est-ce qui retient ces filaments à cette galaxie? Les filaments semblent persistants dans NGC 1275 même si l'agitation des collisions galactiques aurait dû les détruire. La galaxie active NGC 1275 est le membre central dominant de l'amas de Persée, un large amas galactique relativement rapproché de la Voie lactée. NGC 1275 présente un aspect sauvage en lumière visible, mais elle est aussi une source prodigieuse d'émission en rayon X et en onde radio. Cette galaxie s'engraisse de la matière des galaxies qu'elle ingurgite, matière qui ultimement nourrit le trou noir supermassif présent en son centre. Cette image a été recréée en utilisant les données d'archive du télescope spatial Hubble. Elle met en valeur les débris galactiques et les filaments luisants de gaz qui peuvent atteindre une longueur de 20 000 années-lumière. Des observations laissent croire que ces structures ont été recrachées par le trou noir central et qu'elles sont maintenues ensemble par des champs magnétiques. Aussi connue sous le nom de Perseus A, NGC 1275 s'étend sur plus de 100 000 années-lumière et elle est à environ 240 millions d’années-lumière de nous. (Image Credit: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; Processing & Copyright: Domingo Pestana) |
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Centaurus A (NGC 5128), voir le texte du 12 juillet 2018. Cette remarquable image en lumière visible nous offre une preuve additionnelle de la violence cosmique de cette rencontre en révélant les pâles coquilles et les structures éloignées qui entourent cette galaxie active. (Image Credit & Copyright: Fabian Neyer) |
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Plusieurs évènements qu’on ne comprend pas très bien se déroulent au centre de la galaxie NGC 5033, dont des mouvements circulaires et des sources énergétiques intenses. On sait que NGC 5033 est une galaxie de type Seyfert parce que son noyau présente une grande activité. Des étoiles brillantes, de la poussière sombre et des gaz interstellaires tournent tous rapidement autour du centre de la galaxie qui semble légèrement décalé par rapport à un trou noir supermassif. On pense que ce décalage provient de la fusion de NGC 5033 avec une autre galaxie dans le dernier milliard d’années. Cette image a été captée par le télescope spatial Hubble en 2005. La taille de NGC 5033 est d’environ 100 000 années-lumière et elle est à quelque 40 millions d’années-lumière de nous en direction de la constellation des Chiens de chasse. ( Image Credit: NASA, ESA, Hubble, MAST - Processing: Judy Schmidt) 9 janvier 2017 |
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À seulement 11 millions
d’années-lumière de la Voie lactée, Centaurus
A est la galaxie
active la plus près de nous. S’étendant sur 60 000
années-lumière, cette galaxie
lenticulaire particulière cataloguée NGC
5128 est la vedette de l’image du jour. On pense que Centaurus
A provient de la collision de deux galaxies qui aurait produit cet extraordinaire
méli-mélo d’amas stellaires et d’imposantes bandes
sombres de poussière. Près du centre de cette galaxie, les
débris cosmiques laissés par la collision sont avalés
de façon continue par le trou noir central supermassif, de masse égale à au
moins un million de fois celle de notre Soleil. Comme pour les autres galaxies
actives, la chute de la matière vers le trou noir produit des
ondes radio, des rayons X et des rayons gamma. Ce portrait en couleur de Centaurus A a été réalisé en utilisant des images captées depuis l'espace par Hubble et des images provenant de l'Observatoire européen austral (ESO). |
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Si les photons gamma étaient des gouttes de pluie, un sursaut gamma en provenance d'un trou noir supermassif pourrait ressembler à cette animation. Entre les 14 et 16 juin, des photons gamma avec des énergies atteignant les 50 GeV (milliard d'électronvolts) ont été détectés par le télescope spatial Fermi. Ces photons autrement plus dangereux que des gouttes de pluie provenaient de très loin, de la galaxie active 3C 279 qui est à quelque 5 milliards d’années-lumière de nous. Sur cet accéléré, chaque photon gamma est représenté par un cercle en expansion. La couleur et la taille maximale de chaque cercle sont déterminées par l'énergie mesurée du photon gamma. L'accéléré monte d'abord un léger crachin qui se transforme rapidement en une pluie torrentielle correspondant à l'explosion d'activité de la galaxie. Cette représentation créative et apaisante de cet intense sursaut gamma historique s'étend sur un champ de 5°, une vaste région du ciel gamma centrée sur la galaxie 3C 279. (Video Credit: NASA, DOE, International Fermi LAT Collaboration) 22 juillet 2015 |
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M106 (NGC 4258)?
Voir le texte du 9 octobre 2024. (Image Credit: NASA, ESO , NAOJ, Giovanni Paglioli; Assembling and processing: R. Colombari and R. Gendler) 16 février 2015 |
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Cette image a été publiée pour célébrer l'année internationale de la lumière. Cette image de la galaxie active Cygnus A incorpore des données recueillies dans presque tous les domaines du spectre électromagnétique. Les rayons X en bleu captés par l'observatoire Chandra confirment que Cygnus A est une source prodigieuse de rayonnement X. On connait cependant mieux Cygnus A par ses émissions de basse énergie, émissions qui sont à l'autre extrémité du spectre électromagnétique. Cygnus A est en effet l'une des plus puissantes sources d'onde radio du ciel et c'est d'ailleurs à 600 millions d’années-lumière de nous la plus proche radiogalaxie puissante. Les émissions radio en rouge sur l'image se produisent aux deux extrémités d'un axe de près de 300 000 années-lumière. Des particules éjectées à des vitesses relativistes par le trou noir supermassif central de Cygnus A se déplacent le long de cet axe et ils produisent ces émissions. Les taches blanches visibles aux extrémités des zones d'émission radio sont probablement des points chauds où les particules du jet entrent en collision avec la matière environnante froide et dense. Les images en lumière visible ajoutées dans des teintes de jaune complètent admirablement bien ce portrait cosmique. Cygnus A au centre de cette image a été capté par Hubble et les autres sources visibles proviennent de relevés du ciel numérisés. (Image Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/AUI/VLA) 24 janvier 2015 |
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Que s'est-il passé dans la région centrale de cette galaxie? D'insolites et spectaculaires lignes de poussière traversent le centre de la galaxie elliptique Centaurus A. Ces lignes de poussières sont si épaisses qu'elles nous cachent totalement en lumière visible le centre de Centaurus A. C'est plutôt étonnant, car de vieilles étoiles rouges et la forme arrondie sont les caractéristiques principales des galaxies elliptiques habituellement pauvres en poussière. Dans le catalogue NGC, Cen A porte le numéro 5128. Elle est aussi différente des galaxies elliptiques parce qu'elle contient une proportion plus grande de jeunes étoiles bleues et qu'elle est une forte source d'émission d'ondes radio. Plusieurs indices indiquent que Cen A provient de la collision entre deux galaxies normales. Cette collision a provoqué la naissance de plusieurs étoiles, mais les détails de la formation de son étrange ceinture de poussière demeurent un sujet actif de recherche. Cen A est à seulement 13 millions d’années-lumière de nous, ce qui en fait la galaxie active la plus rapprochée de la Voie lactée. Elle s'étend sur 60 000 années-lumière et on peut l'admirer avec des jumelles en les pointant vers la constellation du Centaure. (Image Credit & Copyright: Roberto Colombari) 30 juin 2014 |
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Que verriez-vous si vous vous approchiez du centre d'une galaxie active? On pense qu'un trou noir supermassif des millions de fois plus massif que notre Soleil occupe le centre de la plupart des grosses galaxies. Dans certaines galaxies, l'espace entourant ce trou noir est plutôt tranquille, mais dans d'autres c'est loin d'être le cas. En effet, dans les galaxies à noyau actif (AGN en anglais), les environs du trou noir émettent des radiations qui couvrent l'ensemble du spectre électromagnétique. Dans cette vidéo, on montre l'apparence probable du noyau actif d'une galaxie lorsqu'on s'en approche. Dans une galaxie à noyau actif, la matière abondante d'un disque d'accrétion nourrit tellement le trou noir central qu'il ne peut tout avaler. Deux puissants jets de particules chargées sont alors projetés dans l'espace perpendiculairement au disque. On a récemment observé des nuages de gaz et de poussière très denses en orbite autour du trou noir central. En fait, ces nuages sont si denses qu'ils empêchent même des radiations aussi pénétrantes que les rayons X de les traverser et d'ainsi nous atteindre. Des affaiblissements de radiations X aussi courtes qu'une heure, mais pouvant aussi durer des années, ont été détectés dans les données amassées sur plus d'une décennie par le satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) (Image Credit: NASA's GSFC, W. Steffen (UNAM)) 24 février 2014 |
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NGC 1275 est une galaxie
active et le principal membre de l’amas
galactique de Persée.
Le trou
noir supermassif situé au centre de cette galaxie
est abondamment
nourri par la matière fournie
par une collision galactique ancienne et est donc une
source de rayons X et d’ondes radios intentes. L’image
prise par le télescope Hubble montre les débris de cette
collision et des filaments de gaz dont certains atteignent une longueur
de 20 000 années-lumière. Il est curieux que ces
filaments aient survécu à la collision galactique. On
pense que
ce sont les champs magnétiques présents dans
la galaxie qui rendent ces filaments stables. En passant le curseur
au-dessus de la photo, on fait apparaître les
données du télescope rayon X Chandra ainsi
que celles recueillies en ondes radio par le Very
Large Array. Cette galaxie fait plus de 100 000 années-lumière
de diamètre et est à 230 millions d’années-lumière
de la Terre. (Credit: Data - Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; Processing - Al Kelly) 6 octobre 2013 REPRISE du 4 juin 2010 et du texte du 22 août 2008 |
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La grande galaxie spirale NGC 4945 de cette image se présente à nous par la tranche. On peut voir sur cette image les caractéristiques habituelles d'une galaxie spirale : un disque poussiéreux, des amas de jeunes étoiles et des régions rosâtres de formation d'étoiles. La taille de la galaxie NGC 4945 est semblable à celle de la Voie lactée. Elle est seulement 6 fois plus loin que la galaxie d'Andromède (M31), soit à 13 millions d’années-lumière en direction de la constellation du Centaure. Même si le centre de NGC 4945 nous est presque totalement caché en lumière visible, l'observation de cette région en rayon X et en infrarouge révèle des émissions de haute énergie et des formations d'étoiles dans le cœur de cette galaxie. L'activité de son noyau actif fait de NGC 4945 une galaxie active de type Seyfert. (Image Credit & Copyright: SSRO-South, J. Harvey, S. Mazlin, D. Verschatse, J. Joaquin Perez, (UNC/CTIO/PROMPT)) 23 janvier 2013 |
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La galaxie NGC 2623 (Arp 243) provient en réalité de la fusion de deux galaxies. Cette fusion titanesque se produit à quelque 300 millions d’années-lumière de nous en direction de la constellation du Cancer. Cette violente rencontre entre ces deux galaxies qui étaient peut-être semblables à notre Voie lactée a produit des zones étendues de formation d'étoiles près du noyau central lumineux et le long des deux fascinantes queues de marée gravitationnelle. Remplies de gaz, de poussière et de jeunes étoiles bleues, ces deux queues opposées émergent du noyau et s'étendent sur plus de 50 000 années-lumière. Le noyau de NGC 2623 est actif, car il s'y trouve un trou noir central supermassif qui est peut-être le résultat de la fusion. Cette activité du noyau et l'intense formation d'étoiles font briller NGC 2623 dans tous les domaines du spectre électromagnétique. Cette belle image de NGC 2623 provient des archives du télescope spatial Hubble. On peut voir sur cette image plusieurs autres galaxies lointaines à l'arrière-plan. (Image Credit: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; Processing - Martin Pugh) 19 octobre 2012 |
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NGC 5128, Centaurus A. Voir le texte du 19 novembre 2015. Cette image haute en couleurs de la radiogalaxie Centaurus A (NGC 5128) a été réalisée depuis Observatoire interaméricain du Cerro Tololo. (Image Credit & Copyright: SSRO-South (Steve Mazlin, Jack Harvey, Daniel Verschatse, Rick Gilbert) and Kevin Ivarsen (PROMPT / CTIO / UNC)) 4 avril 2012 REPRISE du texte du 13 mars 2010 |
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«The Center of Centaurus
A» photographie de la région centrale de la galaxie
Centaurus A située à 10 Mal. Il est possible que
cette galaxie soit le produit d’une collision entre deux galaxies.
Centaurus A est une galaxie
active dont le centre est occupé par un trou noir ayant
des milliards de fois la masse du Soleil. La matière
qui s’engouffre dans celui-ci est à l’origine des
ondes radio, des rayons X et des rayons gamma émis par cette
galaxie. (Image Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA) - ESA/Hubble Collaboration; Acknowledgement: R. O'Connell (U. Virginia)) 29 novembre 2011 REPRISE du texte du 7 novembre 2010 |
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Quelle est l'origine de ce très long jet de matière en provenance du centre de la galaxie M87 (NGC 4486), qui a été observé au début du 20e siècle? Le mécanisme exact qui le produit est encore un sujet de débat. L'hypothèse la plus acceptée est que ce jet provient de la matière qui s'effondre en spirale vers le trou noir supermassif situé au centre de cette galaxie. Le trop-plein de matière serait éjecté au pôle du trou noir et produirait ce chalumeau de plus de 5000 années-lumière de longueur contenant des électrons qui atteignent des vitesses approchant celle de la lumière. Ce sont ces électrons qui émettent la lumière bleue que l'on voit sur cette image captée par le télescope Hubble en 1998. M87 est une galaxie elliptique géante qui est relativement près de nous, à quelque 55 millions d’années-lumière en direction de la constellation de la Vierge. Les petits points visibles sur cette image sont quelques-uns des 12 000 amas globulaires entourant cette galaxie. (Image Credit: J. A. Biretta et al., Hubble Heritage Team (STScI /AURA), NASA) 28 août 2011 REPRISE du 6 juillet 2000 |
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Les jets de plasma projetés par le trou noir central de la galaxie spirale massive Centaurus A sont en vedette sur l'image du jour. La longueur des jets de Centaurus A dépasse le million d’années-lumière, 10 fois le diamètre de la Voie lactée! On ne connait pas exactement comment ces jets sont créés, mais on sait qu'ils proviennent d'un trou noir supermassif qui ne peut absorber toute la matière qui s'y engouffre. Expulsés hors de la galaxie, ces jets produisent de larges bulles d'émissions radio. Ces bulles peuvent même être excitées par un front d'énergie un milliard d'années après leur création. Le rayonnement X de cette image composite est illustré en bleu alors que les micro-ondes sont en orange. L'image dans le médaillon présent des détails en ondes radio sur environ une année-lumière du jet central. (Credit: ESO/WFI (visible); MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al. (microwave); NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al. (X-ray); Inset: NASA/TANAMI/C. Müller et al. (radio)) 31 mai 2011 |
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Si vous étiez capable de voir les ondes radio, c'est ce que vous pourriez admirer en tournant vos yeux vers Centaurus A. Le jet radio de cette galaxie lenticulaire (NGC 5128) s'étend sur plus d'un million d’années-lumière et il occupe une largeur angulaire dans le ciel 200 fois plus grande que celle de la pleine lune. Si ce jet radio occupe un angle si grand sur la sphère céleste, c'est parce que Centaurus A est la galaxie active la plus rapprochée de nous, un peu moins de 14 millions d’années-lumière. C'est le trou noir supermassif tapi au centre de cette galaxie à noyau actif (GNA) qui est à l'origine de l'expulsion de ce jet de matière d'où viennent les ondes radio : il y a simplement trop de matière qui tombe vers celui-ci, il ne peut tout absorber et ce qu'il ne mange pas est expulsé violemment. La masse de ce trou noir est des millions de fois plus grande que celle du Soleil. L'image du jour est évidemment un montage numérique. Les radiotélescopes sont ceux de l'observatoire ATCA situé près de Narrabri en Nouvelles Galles du Sud (Australie). On reconnait la pleine lune dans le ciel. L'image en fausses couleurs du jet de Centaurus A a été superposée à sa vraie taille angulaire. Cette image est tirée de la cartographie en ondes radio des jets galactiques la plus complète que nous ayons. On a consacré plus de 1000 heures d'observations étalées sur plusieurs années pour la construire. Les données recueillies nous permettront sans doute de mieux comprendre comment les jets radio interagissent avec les étoiles la poussière intergalactique. Les points blancs de cette image ne sont pas des étoiles, mais des sources radio provenant de galaxies plus lointaines. (Credit: Ilana Feain, Tim Cornwell & Ron Ekers (CSIRO/ATNF); ATCA northern middle lobe pointing courtesy R. Morganti (ASTRON); Parkes data courtesy N. Junkes (MPIfR); ATCA & Moon photo: Shaun Amy, CSIRO) 13 avril 2011 |
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Le Voorwerp d’Hanny (voorwerp est un mot hollandais pour «objet») est énorme, à peu près la taille de la Voie lactée. Sa couleur provient sans doute de la lumière verte émise par des atomes d’oxygène ionisés. Ce mystérieux objet est situé juste sous la galaxie spirale IC 2497 comme le montre cette photo qui provient du télescope Hubble. Les deux sont à une distance d’environ 650 millions d’années-lumière de la Terre en direction de la constellation du Petit Lion. On pense que cet immense nuage vert vient du gaz arraché à une galaxie irrégulière par IC 2497 qui est illuminée par les radiations du trou noir central de cette dernière. IC 2497 aurait été une galaxie active de type quasar qui a cessé soudainement de rayonner. Ce rayonnement frappe aujourd’hui le Voorwerp d’Hanny et ionise les gaz de ce dernier le rendant ainsi visible. L’image d’Hubble est assez nette pour permettre de voir une région de formation d’étoiles dans le Voorwep, le spot jaune visible en haut du nuage. Cette zone est sans doute comprimée par le flot gazeux provenant du centre du Voorwerp. Ce Voorwerp a été découvert en 2007 par l’institutrice hollandaise Hanny van Arkel qui participait au projet «Galaxy Zoo». Ceux et celles qui participent à ce projet classifient les galaxies photographiées de façon robotisées par l’étude «Sloan Digital Sky Survery» et plus récemment celles qui se trouvent dans les archives d’Hubble. (Credit: NASA, ESA, W. Keel (Univ. Alabama), et al., Galaxy Zoo Team) 10 février 2011 |
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«The Center of Centaurus
A». Voir le texte du 29 novembre 2011. (Credit: E.J. Schreier (AUI) et al., Hubble, NASA; Inset: NOAO) 7 novembre 2010 REPRISE : 29 juillet 2007 et 17 juillet 2005 |
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Les bras des galaxies spirales sont en lente rotation dans un plan relativement mince autour du noyau central qui se présente comme un bulbe renflé. La structure des galaxies elliptiques est cependant bien plus simple. En raison du peu d’abondances de gaz et de poussière, il n’y a pas de zone de formation d’étoiles. Leurs étoiles plus âgées sont distribuées au hasard ce qui donne une forme ovoïde à ces galaxies. Bien qu’il existe des galaxies elliptiques naines, elles peuvent aussi être très grosses. La galaxie au centre de la photo du jour est M87 (NGC 4486). Le diamètre de M87 dépasse 120 000 années-lumière, soit 20 000 années-lumière de plus que celui de la Voie lactée. M87 est la plus grosse galaxie de l’amas de la Vierge. M87 est à quelque 50 millions d’années-lumière de nous. Le jet de particules qui émerge de cette galaxie à environ 1 heure (on le voit sur la photo en haute définition) provient fort probablement du trou noir supermassif central. Plusieurs autres grosses galaxies elliptiques sont aussi visibles sur cette photographie, dont NGC 4478 à droite du centre et NGC 4476 près de la bordure droite. (Image Credit & Copyright: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona) 20 mai 2010 |
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Centaurus A (NGC 5128). Voir le texte du 4 avril 2012. (Image
Credit & Copyright: Tim
Carruthers) 13 mars 2010 |
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L’immense bulle d’hydrogène
de la photographie de gauche dont les dimensions atteignent plusieurs centaines
de milliers d’années-lumière est une bulle Lyman-alpha. Cette
image provient de données en rayon X, en infrarouge et en lumière
visible capturées autant par des satellites que par des télescopes
terrestres. Cette immense structure est à une douze de milliards
d’années-lumière de nous, c’est donc dire que
ce que l’on voit existait alors que l’Univers était âgé de
moins de 2 milliards d’années. Le nom de bulle Lyman-alpha
vient de la raie d’émission alpha-Lyman
de l’atome d’hydrogène. Cette raie est normalement
dans la partie ultraviolet du spectre électromagnétique,
mais les bulles Lyman-alpha sont si éloignées que le décalage
Doppler vers le rouge les rendre visibles pour les télescopes
optiques. La région bleue de la photo correspond à une émission
intense de rayon X et correspond à la présence d’un trou
noir supermassif alimenté par une galaxie qui se trouve à l’intérieur
de la bulle. Le dessin de droite représente le modèle qui
explique la luminosité de la bulle d’hydrogène : les
radiations et le jet de matière de la galaxie active du trou
noir supermassif sont la source d’énergie de la bulle. On
pense que ce type de bulle est l’un des premiers stades de la formation
des galaxies. (Credit: NASA / ESA,
CXC, JPL-Caltech, STScI, NAOJ,
J.E. Geach (Univ. Durham) et
al. Illustration: NASA/CXC/M.Weiss) 2 juillet 2009 |
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Le télescope spatial Fermi explore
le l’Univers à la recherche de photons dont l’énergie
est 50 millions de fois plus grandes que celle des photons de la lumière
visible, soit ceux des radiations
gamma. L’image du jour est une carte construite à partir
des observations de Fermi entre le 4 août et le 30 octobre 2008.
C’est la meilleure représentation du ciel que nous ayons en
rayon gamma. Que nous révèle cette carte. Un récent article
scientifique décrit les 205 sources gamma les plus
lumineuses alors que la carte présentée nous indique la position
des 10 plus intenses. Cinq de ces sources sont dans notre galaxie, la Voie
lactée et les cinq autres sont en dehors. À l’intérieur
de la Voie lactée nous trouvons : la trace laissée par
le Soleil (dans le cadran en haut à droite), LSI
+61 303 une binaire X située à environ
6500 années-lumière de nous, PSR J1836+5925 un
pulsar en rayon gamma, l’amas globulaire 47
Tuc distant de 15 000 années-lumière. La
cinquième source située près du centre de la Voie
lactée, juste un peu en haut du disque, n’est pas encore identifiée.
Elle intrigue les scientifiques parce son intensité est variable
et qu’elle n’a pas de contrepartie dans les autres domaines
du spectre. L’une des sources situées en dehors de notre galaxie
est NGC
1275, une grosse galaxie située dans le cœur
de l’amas
de Persée à quelque 233 millions d’années-lumière.
Viennent ensuite trois galaxies à noyau
actif, 3C
454.3, PKS
1502+106 et PKS
0727-115 situés à des milliards d’années-lumière
de la Voie lactée. La cinquième source n’est pas encore
identifiée et sa nature
demeure encore un mystère. (Credit: NASA, DOE, Fermi
LAT Collaboration) 21 mars 2009 |
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NGC 1275. Voir texte du 4 juin 2010. (Credit: NASA, ESA, Hubble
Heritage (STScI/AURA); A.
Fabian (IoA,
Cambridge U.), L. Frattare (STScI), CXC,
G. Taylor, NRAO,VLA) 22 août 2008 |
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Cette bizarre formation verte
a été découverte par un astronome amateur qui passait
en revue les images du projet «Galaxy
Zoo». Ce mystérieux objet céleste ne correspond à aucun
type connu de galaxie et il est situé juste sous la galaxie spirale
IC 2497. C’est un enseignant hollandais, Hanny van Arkel, qui a découvert
cet étrange voorwerp (mot
hollandais pour objet) vert en 2007. Le projet Galaxy Zoo encourage
les admirateurs du ciel à observer les images de l’étude SDSS (Sloan
Digital Sky Survey) et à classifier les galaxies
qu’ils y trouvent. Cet objet céleste est maintenant connu
sous le nom de Voorwerp de Hanny. Nous savons maintenant qu’il est à la
même distance de nous que la galaxie IC 2497. Certains pensent que
le Voorwerp de Hanny est une petite galaxie qui agit comme une nébuleuse
de réflexion revoyant la lumière du quasar visible au centre
de IC 2497. (Credit: Galaxy
Zoo Project, ING) 25 juin 2008 |
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Centaurus A est une galaxie
elliptique géante située à 11 millions d’années-lumière
de la Terre. C’est la galaxie
active la plus rapprochée de nous. L’image du
jour a été réalisée en combinant des données
en rayons X du satellite Chandra,
des photos optiques provenant de l’ESO et
des données en ondes radio du VLA.
La région centrale, photographiée en lumière visible,
est un méli-mélo de gaz, de poussières et d’étoiles.
Les données provenant des ondes radio montrent un puissant jet de
matière émanant du centre de la galaxie. La source de ce
jet de matière, qui fait 13 000 années-lumière,
est un trou noir d’environ 10 millions de masses solaires situé au
centre de la galaxie. Un jet plus court part en direction opposée,
vers le bas à droite. Les autres points brillants de l’image
rayon X sont des systèmes binaires dont l’une des composantes
est une étoile à neutrons ou
un trou
noir stellaire. On pense que Centaurus A provient de la fusion
entre deux galaxies spirales il y a environ 100 millions d’années. (Credit: X-ray
- NASA, CXC,
R.Kraft (CfA), et
al.; Radio - NSF, VLA,
M.Hardcastle (U
Hertfordshire) et al.; Optical - ESO,
M.Rejkuba (ESO-Garching) et al.) 10 janvier 2008 |
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Intitulée «Time
Tunnel», cette photographie montre un quasar (sur la
photo haute résolution, près du centre où une
ligne est tracée). Cette photo provient du projet de Johannes
Schedler qui a pour but de remonter le temps en observant des quasars
très lointains afin de regarder dans le passé. Un trou
noir supermassif se trouve au centre de ce quasar. Cette galaxie active
est l’objet le plus lointain que l’on connaisse à ce
jour, soit à 12,7 milliards d’années-lumière. (Credit & Copyright: Johannes
Schedler (Panther
Observatory) Additional Image Data: Ken Crawford (Rancho
Del Sol Observatory)) |
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«Jumbled Galaxy Centaurus
A» (NGC
5128). Centaurus A est un mélange fantastique d’étoiles
jaunes, de jeunes étoiles bleues et de lignes sombres de poussière.
S’étendant sur 60000 al, c’est une galaxie elliptique
particulière (peculiar en anglais) qui vient peut-être
de la collision de deux galaxies normales. Un trou noir central génère
les ondes radio, les rayons X et les rayons gamma émis de cette
galaxie. Centaurus A est donc une galaxie active. Elle est très
près de nous d’ailleurs pour une galaxie active, à seulement
10 Mal. Elle fait donc l’objet d’études intensives
des astronomes. (Credit & Copyright: Robert
Gendler and Stephane
Guisard) 30 juin 2007 |
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Centaurus A est la galaxie à noyau
actif (GNA) la plus rapprochée de la Terre. Cette photographie
réalisée dans l’infrarouge provient du télescope
spatial Spitzer. Le parallélogramme
lumineux au centre de la galaxie est un nuage de poussière d’environ
1000 années-lumière qui vient peut-être de la fusion
d’une petite galaxie avec Centaurus A. Le nuage de poussière
est situé au niveau de la bande centrale de poussière
et d’étoiles visibles sur les photos
réalisées dans le domaine de la lumière
visible. Ce sont les débris de la petite galaxie qui nourrissent
le trou
noir supermassif central de Centaurus A et qui sont donc à l’origine
de l’activité intense de son noyau. (Credit:
J. Keene (SSC/Caltech) et
al., JPL, Caltech, NASA) 4 mars 2006 REPRISE : 24 juin 2004 |
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Ces deux lobes radio s’étendent
sur plus d’un million d’années-lumière. D’où viennent-ils?
La galaxie
particulière elliptique NGC
1316 est au centre de ces lobes. On a découvert que NGC
1316 absorbe une petite galaxie depuis environ 100 millions d’années.
Les gaz venant de cette collision se précipitent vers le trou
noir supermassif du centre de cette galaxie. Ils sont alors chauffés à des
températures pouvant atteindre les 10 millions de degrés.
La quantité de gaz qui tombe vers le trou noir est plus grande
que ce qu’il peut dévorer, il se forme
ainsi deux jets de matières perpendiculaires au disque d’accrétion.
Ces deux jets de matière sont la source des émissions des
ondes radio qui sont ici colorées en orange. L’image radio
a été superposée à une image optique pour
obtenir le magnifique tableau céleste qui nous est offert. (Credit:
Ed Fomalont (NRAO) et
al., VLA, NRAO, AUI, NSF) 29 juin 2005 |
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Le puissant
jet de matière qui provient du cœur de la galaxie
elliptique géante M87 est
long de 5000 années-lumière. On voit les grumeaux de
ce jet monstrueux dans les trois domaines du spectre électromagnétique comme
le montre l’image du jour. L’image du haut provient de l’observatoire
Chandra dans le domaine des rayons X, celle du bas à gauche
provient du VLA (Very
Large Array) dans le domaine des ondes radio et la dernière
en bas à droite est une gracieuseté du télescope
Hubble dans le domaine de la lumière visible. Toutes ces
radiations viennent probablement de la radiation
synchrotron créée par des électrons qui se
déplacent à haute vitesse et en spirale dans des lignes
de champ magnétique. On pense que ce jet provient de la matière
qui s’engouffre dans le trou noir supermassif qui est au centre
de cette galaxie. Lorsque trop de matière se précipite
vers un trou noir, le surplus peut se voir éjecter le long de
l’axe de rotation du trou noir (voir
cette section). La galaxie
M87 est à environ 50 millions d’années-lumière
de nous dans la constellation de la Vierge. C’est la plus grosse
galaxie de l’amas
de la Vierge. (Credit: X-ray: H. Marshall
(MIT), et al., CXC, NASA Radio:
F. Zhou, F. Owen (NRAO),
J. Biretta (STScI) Optical:
E. Perlman (UMBC),
et al., STScI, NASA) 11 décembre 2004 REPRISE : 1er novembre 2001 |
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Certains trous noirs présentent
un environnement plus irradiant que les autres. Ce sont les trous noirs
supermassifs que l’on retrouve au centre des galaxies à noyau
actif (GNA).
Le centre de notre Galaxie, la Voie lactée, est aussi occupé par
un trou noir supermassif d’environ 2,6 millions de masses solaires,
mais presque aucune matière ne s’y précipite :
notre galaxie n’est donc pas une galaxie active. Mais lorsque le
trou noir est bien nourri, il peut émettre des jets de matière
de part et d’autre du disque de la galaxie et on a alors affaire à une
galaxie active. Les galaxies actives de type Seyfert
I sont très brillantes en lumière visible alors que
celles de type Seyfert II sont plus faibles. Selon le
modèle théorique des galaxies actives, la différence
entre ces deux types vient
de la ligne de visée de l’observateur : les galaxies
actives de type Seyfert II sont vues par la tranche, de sorte que le
disque de matière qui l’entoure nous cache le centre de
la galaxie. Il se pourrait aussi que la différence provienne du
taux d’accrétion de la matière par le trou noir central.
Pour choisir entre ces deux hypothèses, plusieurs observatoires
dans le domaine des rayons X (CGRO, SIGMA, BeppoSAX, INTEGRAL, Chandra et XMM-Newton)
ont récemment pointé leurs instruments vers la galaxie
Seyfert II NGC 4388.
Les données
recueillies par INTEGRAL et XMM-Newton indiquent
que l’intensité des rayons X varie très rapidement
pour certaines longueurs d’onde alors qu’il est stable pour
d’autres longueurs d’onde. Le flux rayon X constant et l’absorption
d’autres composantes par le fer froid indiquent qu’un épais
beignet sombre constitué de poussière et de gaz moléculaire
nous bloque la vue du trou noir central de NGC 4388 ce
qui supporte le modèle théorique actuel des galaxies à noyau
actif. (Illustration Credit: V.
Beckmann (NASA's GSFC) et
al., ESA) 8 septembre 2004 |
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L’image dans l’encadré en haut à gauche est celle d’un jet cosmique de particules très énergétiques. La longueur de ce jet qui provient du quasar BB1508+5714 est de quelque 100 000 années-lumière. Situé à une distance estimée à 12 milliards d’années-lumière de nous, il est actuellement le jet le plus lointain de l’Univers observable que l’on connaisse. Les jets de matière cosmique de toute taille semblent tous provenir du même phénomène physique. Une masse importante, un trou noir ou encore une étoile à neutrons, attire fortement la matière environnante. La chute de cette matière forme naturellement un disque d’accrétion dans le plan de rotation du trou noir ou de l'étoile à neutrons. Un trop-plein de matière dans ce disque d'accrétion crée deux jets énergétiques aux pôles de l'astre comme le montre le dessin d'artiste de l'image du jour. Pour le quasar de l'image du jour, le jet est projeté vers nous (dans le modèle des galaxies actives, c'est un blazar) et il émet des radiations X lorsque ses particules entrent en collision avec les photons de rayonnement de fond cosmologique qui les accélèrent à des énergies des rayons X. (Credit: A. Siemiginowska (CfA) et al., CXC, NASA Illustration by M.Weiss (CXC)) 28 novembre 2003 |
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Centaurus A (NGC 5128) est une galaxie particulière très poussiéreuse traversée de larges bandes sombres. C'est assez étrange car Centaurus A contient plusieurs étoiles rouges et elle est plutôt ronde, deux caractéristiques d'une galaxie elliptique habituellement dépourvue de poussière. Centaurus A contient également une forte proportion de jeunes étoiles bleues est elle est la source d'émission d'ondes radio intense, ce qui est également inhabituel pour une galaxie elliptique. On pense que Centaurus A est probablement le résultat d'une collision entre deux galaxies qui sont maintenant fusionnées. Cette collision aurait donné naissance à plusieurs jeunes étoiles, mais on ignore d'où provient la bande poussiéreuse et c'est donc encore un sujet de recherche. Centaurus A est à seulement 13 millions d’années-lumière de la Terre, ce qui fait d'elle la galaxie active la plus près de nous. Le diamètre de Centaurus A est d'environ 60 000 années-lumière. On peut voir cette galaxie avec des jumelles dans la direction de la constellation du Centaure. (Credit: Marina Rejkuba (ESO-Garching) et al., ISAAC, VLT ANTU telescope, ESO Paranal Obs.)¨ 6 août 2003 |
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Le cœur de la galaxie elliptique géante Centaurus A nous est caché par une épaisse bande de poussière. Il s'agit en conséquence de l'un des premiers objets observés par le télescope spatial en rayon X Chandra. Les astronomes n'ont pas été déçus, car c'est grâce aux observations de Chandra que NGC 5128, le numéro de catalogue de Centaurus A, a pu être définitivement reconnue comme une galaxie active. En rayon X, ce qui a le plus étonné les astronomes est ce jet de matière long de 30 000 années-lumière que l'on reconnait aisément sur cette image en fausses couleurs. Ce jet est probablement le fruit d'un trou noir central supermassif d'environ un million de masses solaires. On remarque que Centaurus A est aussi le foyer de nombreuses autres sources X qui sont sans doute des étoiles à neutrons ou des trous noirs dévorant la matière d'une étoile de leur système stellaire. La lueur diffuse indique la présence de gaz chauffé à des millions de degrés à travers toute la galaxie. Centaurus A n'est qu'à 11 millions d’années-lumière de la Terre, ce qui en fait la galaxie active la plus rapprochée. (Credit: R.Kraft (SAO) et al., CXO, NASA) 5 juillet 2003 |
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Quelle était donc l’apparence des premiers quasars de l’Univers? Selon le modèle généralement accepté des galaxies à noyau actif (GNA), les quasars les plus près de nous renferment en leur centre un trou noir supermassif. Les gaz et les poussières qui tombent vers le trou noir émettent des radiations si intenses qu’elles dépassent parfois la luminosité entière de la galaxie. Les gaz et les poussières qui nourrissent le trou noir proviennent des collisions entre les galaxies. Les quasars qui se sont formés dans le premier milliard d’années de l’Univers sont cependant plus mystérieux, car on se demande d’où pourrait provenir le matériel nourrissant le trou noir. L’image du jour est une composition artistique montrant un quasar primordial entouré d’enveloppes gazeuses, de poussière, d’étoiles et de jeunes amas stellaires. Des observations méticuleuses des spectres de trois quasars lointains nous ont révélé des raies qui correspondent aux émissions d’atomes de fer. Ces observations réalisées à l’aide du télescope Hubble sont en accord avec des résultats obtenus de l’étude WMAP qui montrait qu’un cycle stellaire d’évolution stellaire devait avoir eu lieu pour créer ce fer. (Drawing Credit: Wolfram Freudling et al. (STECF), ESO, ESA, NASA) 20 mai 2003 |
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On connait assez bien la partie centrale de la galaxie active Centaurus A, même si les télescopes optiques peinent à l'observer en raison des étoiles, des gaz et de la poussière qui bloquent la lumière visible provenant de cette région. Heureusement, les radiotélescopes et les télescopes rayon X peuvent capter l'extraordinaire jet de matière de haute énergie émis par le cœur de Centaurus A (NGC 5128) situé en bas à droite de cette image. Sur cette image en fausses couleurs, les données rayon X sont représentées en bleu et celles obtenues en onde radio sont rouges. Le jet de NGC 5128 mesure environ 4000 années-lumière. Ce jet tire son énergie du trou noir supermassif situé au centre de la galaxie. Centaurus A est à environ 14 millions d’années-lumière de la Terre. (Credit: M. J. Hardcastle (Univ. Bristol), et al. X-ray; Chandra Observatory, NASA / Radio; NRAO, VLA) 1er mai 2003 |
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M83 est une très belle galaxie spirale située à environ 12 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation de l'Hydre. En lumière visible, ses grands bras spiraux vus vraiment de face lui ont valu le nom de galaxie du Virevent austral (Southern Pinwheel). Même dans le domaine des rayons X, le gaz chaud et diffus rend ses bras visibles, comme le montre cette image en fausses couleurs provenant du télescope spatial Chandra. Mais, le détail le plus remarquable de cette image en rayon X est la présence d'un noyau central très brillant. Les émissions provenant de cette région nous indiquent qu'on y trouve probablement des régions intenses de formation d'étoiles massives qui chauffent les gaz environnants, source de ces radiations X. La présence de sources ponctuelles comme des étoiles à neutrons ou encore des trous noirs, deux astres provenant de l'évolution finale d'étoiles massives dont la durée de vie est très brève, près du centre de M83 indique également qu'on doit assister régulièrement à la naissance d'étoiles massives dans cette région. (Credit: R.Soria & K.Wu (MSSL, UCL) CXC, NASA) 6 février 2003 |
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Les spots brillants de cette photographie (Chandra Deep Field South) sont les sources de rayon X les plus lointaines que l'on connaisse. Il a fallu environ un million de secondes (12,6 jours) de temps de pose pour que le satellite Chandra accumule les données qui ont permis de construire cette image. Cette portion du ciel située dans la constellation du Fourneau correspond à l'image en lumière visible du champ profond Sud de Hubble rendu public en 1998. Cette image est évidemment en fausses couleurs. Le rouge est utilisé pour représenter les basses énergies X, le vert pour les moyennes et le bleu pour les hautes énergies. On constate la présence de nombreuses petites sources de haute énergie. On pense qu'elles correspondent à des galaxies actives dont le trou noir central supermassif est abondamment nourri. Ces sources pourraient aussi être de vastes amas galactiques situés à des distances pouvant atteindre 12 milliards d’années-lumière. Cette image soutient l'hypothèse que les trous noirs massifs dominaient le jeune Univers bien plus qu'aujourd'hui. (Credit: Riccardo Giacconi et al., JHU, AUI, NASA) 12 octobre 2002 REPRISE du 28 mars 2001 |
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Cette image centrée sur la galaxie Cygnus A a été construite à partir des données recueillies dans le domaine des rayons X par l'observatoire spatial Chandra. On pourrait croire qu'il s'agit d'une spectaculaire source de rayon X très énergétique, mais en réalité Cygnus A est connue comme une des plus intenses radiogalaxies. En fait, Cygnus A est la radiogalaxie la plus près de nous, à seulement 700 millions d’années-lumière. Son image radio en fausses couleurs nous est montrée dans l'encart en bas à droite. L'intensité dans les deux domaines du spectre est très forte au centre de Cygnus A et ses émissions s'étendent aussi dans les deux domaines à plus de 300 000 années-lumière le long du même axe. On pense que ces émissions proviennent d'un trou noir supermassif situé au centre de la galaxie qui avalerait les gaz qui l'entourent. (Credit: A. Wilson & A. Young (UMD), P. Shopbell (Caltech), CXC, NASA (Inset Credit: NRAO)) 5 octobre 2002 REPRISE du 10 novembre 2000 |
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Un mélange fantastique d'amas de jeunes étoiles bleues, de gigantesques nuages lumineux et d'imposantes bandes sombres de poussière entourent la région centrale de la galaxie active Centaurus A (NGC 5128). Cette mosaïque de photos qui ont été captées par Hubble en lumière bleue, verte et rouge. Elles ont été traitées afin de présenter la couleur réelle de ce maelström cosmique. Des images captées dans l'infrarouge par Hubble ont aussi révélé un disque de matière caché au centre de cette région. Le disque semble s'effondrer en spirales vers un trou noir central dont la masse atteindrait un milliard de fois celle du Soleil. Il semble bien que Centaurus A soit le résultat de la collision entre deux galaxies, ce qui a abondamment nourri le trou noir supermassif central. C'est d'ailleurs la base du modèle théorique des galaxies actives, un trou noir central abondamment nourri de la matière provenant d'une fusion galactique, laquelle matière en tombant vers ce trou noir génère quantité de radiations autant dans le domaine des ondes radio que des rayons X et gamma. Centaurus A est une des galaxies actives les plus proches de nous, à seulement 14 millions d’années-lumière. Elle est donc un laboratoire très pratique pour explorer ces puissantes sources d'énergie. (Credit: E.J. Schreier (STScI) et al., HST, NASA) 21 avril 2002 REPRISE du 22 mai 1998, du 22 août 1999 et du 1er octobre 2000 |
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Le mot quasar est un acronyme pour l'expression anglaise QUAsi-stellAR obect. Les quasars sont des galaxies actives situées près de la limite de l'Univers observable. Les quasars ont été découverts en 1963. Les astronomes de l'époque ont été stupéfiés que de tels objets puissent être visibles à des milliards d’années-lumière. D'où pouvait bien venir la quantité prodigieuse d'énergie qui les rendait visibles d'aussi loin. Jusqu'au début des années 1980, une certaine controverse régnait sur la nature de ces objets. Il existe maintenant un consensus sur le fait qu'un trou noir supermassif se trouve au centre du quasar qui est en fait une galaxie. Le trou noir supermassif qui avale grâce à sa gravité une énorme quantité de gaz, de poussière et d'étoiles génère toute cette énergie. Cette galerie de photos de quasars qui provient du télescope Hubble montre ses voisins. Les quasars sont les spots lumineux semblables à l'image d'une étoile accompagnée d'aigrettes de diffraction. Trois des images montrent les galaxies littéralement avalées par le quasar. Ces fusions entre deux galaxies fournissent la matière qui nourrit le trou noir central supermassif du quasar. (Credit J. Bahcall (IAS, Princeton), M. Disney (Univ. Wales), NASA) 9 mars 2002 REPRISE du 25 novembre 1996 et du 6 décembre 1997 |
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Les radiations de cette image en fausses couleurs de la source radio 3C 296 (la 296e source radio du troisième catalogue de Cambridge) proviennent probablement des jets de plasma expulsés par le trou noir central de NGC 5532, une galaxie elliptique massive située dans la constellation du Bouvier. Les jets provenant de cette galaxie font presque un million d’années-lumière de long. On ne sait pas précisément comment toute cette matière qui s'effondre vers le trou noir supermassif central est expulsée. Après avoir quitté les limites de la galaxie, les jets étroits se gonflent en deux immenses bulles radio qui pourraient bien continuer d'émettre pendant encore des millions d'années, voire des milliards d'années si elles sont excitées par le passage d'une onde de choc. Le bleu de cette image correspond à la lumière visible. Les ondes radio recueillies par les radiotélescopes du VLA (Very Large Array) sont en rouge. (Credit & Copyright: AUI, NRAO) 26 février 2002 |
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Le quasar PKS 1127-145 est à quelque 10 milliards d’années-lumière de nous. L’image de gauche en lumière qui provient d’Hubble nous le montre en compagnie d’autres galaxies. C’est le spot le plus brillant dans le coin inférieur droit. L’image de droite provient des données recueillies dans le domaine des rayons X par l’observatoire spatial Chandra. Les deux images nous montrent exactement le même champ de la sphère céleste. En rayon X, les galaxies de l’image en lumière visible ne sont plus là, mais on voit un immense jet de près d’un million d’années-lumière de long émerge du quasar qui n’apparaît pas en lumière visible. C’est le trou noir supermassif situé au centre de PKS 1127-145 qui lui communique toute l’énergie nécessaire pour le faire briller tant en lumière visible qu’en rayon X. (Credit: A. Siemiginowska (CfA) & J. Bechtold (U. Arizona), et al., NASA) 8 février 2002 |
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Profondément à l'intérieur de Centaurus A, la galaxie active la plus rapprochée de nous, se trouve une autre galaxie! Centaurus A (NGC 5128) est une galaxie elliptique géante distance de 10 millions d’années-lumière dont la densité centrale élevée d'étoiles, de poussière et de gaz cache la présence probable d'un trou noir central supermassif. Sur cette image on a superposé à une photographie noir et blanc de Centaurus A des lignes noires indiquant la position des lobes d'émission radio et, en rouge, l'image infrarouge provenant du satellite ISO (Infrared Space Observatory). Les données de l'ISO semblent indiquer la présence d'une galaxie spirale barrée dont la taille est semblable à M 33, la galaxie du Triangle, qui fait partie du Groupe local. Ceux qui ont déniché cette galaxie cachée par Centaurus A pensent que cette dernière aide la galaxie barrée à maintenir sa forme. En retour, la matière canalisée dans la barre alimenterait le trou noir central. Cet apport de matière serait à l'origine des immenses lobes radio. Cette association intime entre les deux galaxies, si elle s'avère véridique, serait une véritable relation symbiotique à l'échelle cosmique. (Credit: ESA/ISO, ISOCAM Team, I. F. Mirabel and O. Laurent (CEA/DSM/DAPNIA), et al.) 2 février 2002 REPRISE du 4 décembre 1998 |
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3C175 est plus qu'un quasar, c'est un canon galactique alimenté de particules élémentaires. Le rond brillant au centre de cette image est le quasar 3C175, le centre d'une galaxie active si lointaine que la lumière que nous recevons aujourd'hui a été émise lorsque la Terre venait tout juste de se former. Cette image en fausses couleurs provient des données captées par le VLA (Very Large Array), un ensemble de 27 radiotélescopes dont la coupole est de 25 m. Le jet de protons et d'électrons projeté à des vitesses voisines de celle de la lumière par le canon cosmique s'étend sur plus d'un million d’années-lumière. On cherche toujours pourquoi ce jet est si étroit et aussi comment il se forme. (Credit & Copyright: Alan Bridle (NRAO Charlottesville) VLA, NRAO, NSF) 5 septembre 2001 |
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En lumière visible, le cœur de la galaxie elliptique géante Centaurus A (NGC 5128) est caché par une épaisse ligne de poussière. C'est peut-être pour cette raison qu'elle a été l'un des premiers objets célestes observés dans le domaine des rayons X par l'observatoire spatial Chandra. Les astronomes n'ont pas été déçus, car son apparence a permis d'apprécier encore plus la raison du classement de Centaurus A comme galaxie active. La caractéristique la plus remarquable de cette image rayon X en fausses couleurs est sans doute le jet lumineux de 30 000 années-lumière de longueur qui pointe vers le coin supérieur gauche. Comme ce jet semble provenir du centre de Centaurus A, on soupçonne qu'il s'y trouve un trou noir supermassif de plus d'un million de masses solaires. On a aussi détecté plusieurs autres petites sources de rayon X dans cette galaxie ainsi qu'une lueur diffuse. La plupart des sources ponctuelles sont des microquasars constituées d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir d'origine stellaire qui ingurgitent la matière d'une étoile compagne. La lueur à haute énergie provient des gaz interstellaires chauffés à des températures atteignant plusieurs millions de degrés. Centaurus A est la galaxie active la plus près de nous, à seulement 11 millions d’années-lumière. (Credit: R.Kraft (SAO) et al., CXO, NASA) 16 août 2001 |
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Est-ce que l’émission de rayons X provenant du centre de la galaxie du Compas (ESO 97-G13) est due à la présence de plus d’un trou noir? Une nouvelle image à haute résolution provenant de l’observatoire spatial en rayon X Chandra montre plusieurs sources d’émission au centre de cette galaxie. L’émission X provenant du centre même est cohérente avec les images que l’on obtient en lumière visible et confirme le modèle que l’on se fait du cœur de cette galaxie : des gaz très chauds sont éjectés de part et d’autre du trou noir supermassif central. Au moins une autre des sources X varie en intensité et l’on pense qu’il s’agit d’un système binaire d’étoiles doté d’un trou noir d’origine stellaire entouré d’un disque de matière qu’il ingurgite, un système qu’on nomme un microquasar. La région couverte sur cette image fait environ 5000 années-lumière. La galaxie du Compas fait partie du groupe galactique de Centaurus A (NGC 5128) et elle est à environ 14 millions d’années-lumière de la Terre. (Credit: F. Bauer (Penn State) et al., Chandra, NASA) 16 mai 2001 |
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De puissantes forces sont à l'œuvre dans la galaxie du Compas (ESO 97-G13). Du gaz chaud, en rose sur cette image du télescope Hubble, est éjecté de la zone centrale de cette galaxie spirale. Cependant, la majeure partie du gaz chaud de la galaxie du Compas se trouve dans deux anneaux. L'anneau extérieur est à environ 700 années-lumière du centre et, sur cette image, il est rouge. L'anneau extérieur connait un sursaut prodigieux de formation d'étoiles. L'anneau intérieur que l'on n'avait pas détecté à ce jour est à l'intérieur de la zone verte à seulement 130 années-lumière du centre de la galaxie. Le trou noir supermassif qui occupe le centre de la galaxie du Compas avale la matière de son environnement et c'est ce qui produit cette éjection de gaz. Cette galaxie est très près de la nôtre, à seulement 13 millions d’années-lumière, mais elle n'a été découverte que récemment, car elle est près du plan de notre galaxie et sa lumière est fortement absorbée par la poussière. On peut cependant l'observer avec un petit télescope en le pointant vers la constellation du Compas. (Credit: Andrew S. Wilson (U. Maryland) et al., WFPC2, HST, NASA) 4 décembre 2000 |
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Cette image montre un jet de matière émis de la galaxie Pictor A qui fait près d'un million d’années-lumière de longueur. Un jet fin d'électrons et de protons est projeté à une vitesse approchant celle de la lumière probablement par un trou noir supermassif tapi au centre de Pictor A. À gauche de cette image, construite à partir de données en rayon X, se trouve la radiogalaxie Pictor A dont les émissions radio sont très fortes. Le spot brillant à l'extrémité du jet est le produit des particules du jet et du gaz intergalactique situé à cet endroit. Le jet de Pictor A et le spot chaud de droite ont été étudiés en ondes radio dans le passé, mais ce n'est que récemment que l'observatoire spatial Chandra a confirmé leur étonnante puissance. (Credit: Andrew Wilson (Maryland) et al., ACIS, Chandra, NASA) 19 juin 2000 |
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Que se passe-t-il au centre de cette galaxie? Un examen attentif de cette image publiée récemment provenant du télescope Hubble montre une curieuse de bulle de gaz chaud colorée en rouge au centre de la galaxie NGC 4438. Les astronomes pensent que cette étrange bulle a été créée par un trou noir supermassif occupant le centre de NGC 4438. La gravité du trou noir attire le gaz qui s'y engouffre presque en totalité en étant chauffé à des températures extrêmes. Comme il y a amplement de gaz dans le voisinage du trou noir, les lois de la physique prévoient qu'une partie la matière en chute est expulsée aux pôles du trou noir sous forme de jets. Lorsque ces jets entrent en collision avec la matière environnante, ils la chauffent et ils l'illuminent. NGC 4438 n'est pas seule dans son coin du cosmos, elle est accompagnée de la galaxie NGC 4435. Ce couple de galaxies, appelé les galaxies des Yeux, est à 52 millions d’années-lumière de nous en direction de la constellation de la Vierge. La bulle de gaz chauffé fait environ 800 années-lumière de diamètre. (Credit: Jeffrey Kenney (Yale) et al., WFPC2, HST NASA) 12 juin 2000 |
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On a de nouveau battu le record de distance pour un quasar. Aucun objet connu de l'Univers n'est plus éloigné que le petit spot rouge indiqué par la flèche sur cette image. Le décalage vers le rouge de ce quasar récemment découvert se chiffre à 5,82. La relation exacte entre ce décalage et la distance de l'objet n'est pas connue avec certitude, mais on peut certainement affirmer que plus ce décalage est élevé, plus l'objet est éloigné. Ce quasar est à des milliards d’années-lumière et nous le voyons sûrement lorsque l'Univers était âgé de moins d'un milliard d'années, moins que le dixième de son âge actuel. Comme tous les quasars, celui-ci est probablement alimenté par un trou noir supermassif tapi au centre d'une grosse galaxie. Mais la course aux records se poursuit. Les décalages vers le rouge de plusieurs autres quasars découverts dans le cadre du relevé SDSS (Sloan Digital Sky Survey) restent à mesurer. Certains pourraient avoir un décalage supérieur à 6. (Credit: Stephen Kent (FNAL), SDSS Collaboration) 19 avril 2000 |
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Que se passe-t-il au centre de la galaxie M106 (NGC 4258)? C'est une galaxie spirale, donc constituée d'un disque d'étoiles et de gaz tournoyant, qui est dominée par deux bras spiraux brillants et de lignes sombres de poussière près du noyau. On voit sur cette photographie des zones rougeâtres de formation d'étoiles près de l'extrémité des bras. Le cœur de M106 d'où partent des jets symétriques de matière est une source intense d'ondes radio et de rayons X. L'éclat central inhabituel fait de M106 une des galaxies de Seyfert les plus proches de la Voie lactée. Un trou noir supermassif occupe le centre de ce type de galaxie et le rayonnement émis provient de la matière qui s'y engouffre. M106 dont le diamètre est de quelque 30 000 années-lumière est à environ 25 millions d’années-lumière de nous. On peut l'observer avec un petit télescope en le pointant vers la constellation des Chiens de chasse. (Credit: Ron & Beth Sharer, Steven White, AOP, KPNO, NOAO, NSF) 15 février 2000 |
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Le rayonnement X provient de toutes les directions de la sphère céleste et de toutes les époques, mais personne ne savait pourquoi. Le rayonnement de fond en rayon X a été découvert il y a plus de 35 années peu de temps après que les premiers satellites d'observation des rayons X furent mis en orbite et était toujours inexpliqué depuis. Cette image montre qu'environ 80 % des sources diffuses du rayonnement de fond X peuvent être résolues en plusieurs petites sources ponctuelles très peu intenses. Il faut maintenant identifier la nature de ces sources. Une première hypothèse émerge : il s'agirait pour certaines sources de galaxies lointaines à noyau actif renfermant possiblement des trous noirs supermassifs. La nature des autres sources est encore inconnue. (Credit: R. Mushotzky (GSFC) et al., Chandra, NASA) 14 janvier 2000 |
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Qui sait ce qui se cache dans le cœur des galaxies? Le télescope Hubble le sait! Cette image du centre de la galaxie elliptique NGC 4261 qui est relativement près nous raconte une histoire théâtrale. Les gaz et les poussières contenus dans ce disque tournent en s'effondrant vers ce qui est très certainement un trou noir supermassif. Ce disque est probablement ce qui reste d'une petite galaxie avalée par NGC 4261 il y a des centaines de millions d'années. Ce genre de collisions est une façon commune d'engendrer des galaxies à noyau actif comme les quasars. Étrangement, le centre de ce tourbillon ardent n'est pas exactement au centre de NGC 4621, un fait qui est encore un mystère astronomique. (Credit: H. Ford (Johns Hopkins), L. Ferrarese (UCLA), W. Jaffe (Leiden), NASA) 7 novembre 1999 REPRISE du 19 octobre 1997 |
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Ce jet gigantesque capté dans le domaine des rayons X provient du centre de la galaxie Centaurus A (NGC 5128). Il fait plus de 25 000 années-lumière en longueur, une distance comparable à celle qui sépare le Soleil du centre de notre galaxie, la Voie lactée. Centaurus A, une galaxie elliptique géante, est la galaxie active la plus rapprochée de la Terre, à seulement 10 millions d’années-lumière. En fait, cette image est une composition qui combine une photo de Centaurus A captée dans le domaine de la lumière visible avec une toute nouvelle image provenant du télescope rayon X spatial Chandra. Les zones d'émission de rayons X sont rouges. On pense que ce jet provient d'électrons entraînés à des vitesses colossales sur d'énormes distances. La source de ce jet est probablement un trou noir supermassif localisé au centre de la galaxie, le spot brillant en rayon X de cette image. La masse de ce trou noir serait 10 millions de fois supérieure à celle du Soleil. Cela peut laisser certaines personnes perplexes, mais alors qu'une partie de la matière près du trou noir est dévorée par celui-ci, une autre partie est expulsée au loin. Cela se produit lorsque trop de matière s'écoule dans le disque d'accrétion vers le trou noir. Le trop-plein est expulsé perpendiculairement à ce disque. Les détails de ce mécanisme peuvent être étudiés grâce aux données obtenues par Chandra. (Credit: X-Ray image: NASA/ CXC/ SAO Optical image: AURA/ NOAO/ NSF) 28 octobre 1999 |
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Des explorateurs du ciel ont découvert plusieurs phénomènes dont ils ne soupçonnaient même pas l'existence. C'était le cas de l'objet encerclé sur cette image obtenue lors du programme POSS II, la deuxième étude approfondie réalisée à l'observatoire du mont Palomar. Ce mystérieux objet avait l'apparence d'une étoile, mais son spectre ne correspondait ni à celui d'une étoile ni à celui d'un quasar. Des études plus poussées nous ont révélé la nature de cet objet. Il s'agit bien d'un quasar, mais d'un quasar de type BAL (Broad Absorption Line), un type assez rare de galaxie à noyau actif. Les atomes et les molécules des gaz entourant le centre de cette galaxie produisent probablement les couleurs inhabituelles observées dans son spectre. Nous vivons heureusement à une époque où nous découvrons pour la première fois de l'histoire les mystères de l'univers lointain. Des surprises de taille nous attendent sûrement. (Credit: S. G. Djorgovski et al., DPOSS Team, Palomar Observatory) 28 septembre 1999 |
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Le petit noyau de la galaxie elliptique M87 (NGC 4486) semble allumer tout son voisinage. De récentes images provenant du réseau de radiotélescopes VLA (Very Large Array) montrent non seulement l'existence d'énormes bulles de gaz chaud, mais aussi la création de nouvelles bulles. Ces bulles s'étendent sur 200 000 années-lumière et entourent la galaxie entière. Ce sont des jets en provenance du centre de M87 qui alimentent ces bulles. On pense qu'un trou noir supermassif occupe le cœur de M87. En réunissant plusieurs radiotélescopes par interférométrie à l'échelle planétaire (VLBI), on a réussi à produire cette image dont la résolution atteint 0,2 année-lumière, un exploit pour une galaxie distante de 53,5 millions d’années-lumière. Les nombres en centimètres et en millimètres réfèrent aux longueurs d'onde des observations. La composition exacte des jets demeure inconnue, mais on pense qu'ils contiennent plusieurs particules subatomiques. (Credit: F. N. Owen (NRAO) et al., VLA, NRAO, AUI) 16 février 1999 |
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ESO202-G23 est un joli méli-mélo très coloré. C'est une collision entre deux galaxies, il y a plusieurs centaines de millions d'années, qui est à l'origine de ce fouillis cosmique. Les couleurs choisies pour cette image donnent aux astronomes quelques informations sur ce qui se passe en cet endroit. On voit dans ce fatras un noyau actif crachant des radiations ultraviolettes qui illuminent les gaz environnants (en bleu). Les bras galactiques en vert ont été contorsionnés par la collision. À gauche et en bas du centre, on aperçoit une petite région bleue de formation d'étoiles. La poussière de ESO202-G23 prend une teinte rouge sur cette image. Dans quelques milliards d'années, cette pagaille pourrait bien se transformer une galaxie de forme familière. (Credit: ISAAC, 8.2-meter VLT, ESO) 1er janvier 1999 |
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L'objet très brillant au centre de cette image en fausses couleurs est le quasar 3C279 observé dans le domaine des rayons gamma, dont l'énergie des photons est 40 millions de fois supérieure à celle des photons de la lumière visible. Comme tous les quasars, 3C279 est un objet de faible éclat semblable à une étoile et ne présentant aucune structure particulière. Néanmoins, en juin 1991, le télescope gamma de l'observatoire CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) a découvert à la surprise générale que 3C279 était l'un des objets les plus brillants du ciel en rayons gamma. Peu après l'enregistrement de cette image, l'intensité gamma du quasar a diminué. Les astronomes essaient encore de comprendre l'origine de cette augmentation soudaine de l'intensité gamma du quasar. Cette image renferme un autre quasar qui est à peine visible et qui est situé au-dessus et à droite du centre. (Credit: EGRET team, Compton Observatory, NASA) 26 décembre 1998 |
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Les trois flèches de cette image pointent vers de puissants quasars dont la luminosité est plus de 100 fois supérieure à celle d'une galaxie. Mais, si les quasars paraissent assez pâles sur cette image provenant de l'étude SDSS (Sloan Digital Sky Survey), c'est en raison de leur extrême éloignement. On détermine leur distance en mesurant «l'étirement» qu'a subi leur lumière en raison de l'expansion de l'Univers. Parce que la longueur d'onde du rouge est la plus longue du spectre visible, cet étirement a reçu le nom anglais de «décalage vers le rouge». Les astronomes utilisent un nombre Z appelé le décalage Doppler pour quantifier cet étirement cosmique. Le quasar à gauche est le nouveau champion en ce domaine avec une valeur de 5 pour son Z. La valeur de Z de celui du centre est de 4,90 et 4,75 pour celui à droite. La distance qui correspond à une valeur de 5 dépend du modèle cosmologique employé. Le modèle standard avec les paramètres de 2014 donne une valeur d'environ 12,7 milliards d'années. (Credit: Sloan Digital Sky Survey) 11 décembre 1998 |
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Il est 100 milliards de fois plus brillant que notre Soleil. Est-ce un mirage? Ce quasar, classifié APM 08279+5255, a été découvert récemment et il s'agit de l'objet le plus lumineux que l'on connaisse. Même si APM 08279+5255 est très éloigné de nous, sa magnitude apparente de 15,2 le rend visible dans un télescope de taille moyenne. Son décalage vers le rouge de 3,87 place cependant ce quasar aux confins de l'Univers, ce qui signifie que l'énergie qu'il dégage est vraiment énorme. Il se pourrait cependant que cette énorme luminosité du quasar soit un mirage : un amas galactique plus rapproché de nous pourrait en effet produire un effet de lentille gravitationnelle. Sinon, APM 08279+5255 serait le centre riche en gaz et en poussière d'une galaxie active née d'une collision et d'un nouveau genre très intriguant. (Credit: M.J. Irwin (RGO), R.A. Ibata (ESO), G.F. Lewis (U. Washington, U. Victoria), and E.J. Totten (Keele U.), Isaac Newton 2.5-m Telescope) 18 août 1998 |
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Où les quasars vivent-ils? Les quasars sont les objets les plus lumineux de l'Univers, si lumineux qu'on peut les voir même s'ils sont à l'autre bout du monde. Les observations continuent de montrer que la plupart des quasars sont entourés par une tache nébuleuse assez pâle. Les astronomes tentent de trouver la nature de ces taches. Cette image en fausses couleurs montre un quasar enchâssé dans une galaxie elliptique particulière, car elle est déformée gravitationnellement par une galaxie voisine. Les données récentes montrent que la plupart des quasars sont situés près du centre de grosses galaxies elliptiques, même pour les quasars sans une galaxie hôte apparente. On pense que l'énergie à la source des quasars provient de la matière qui tombe vers un trou noir supermassif central. (Credit: J. S. Dunlop, R. J. McLure (U. Edinburgh), HST, NASA) 9 avril 1998 |
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M87 (NGC 4486) est une galaxie elliptique supergéante qui n'est qu'à 54 millions d’années-lumière de nous. Le cœur de M87 est une région densément peuplée et fortement agitée. Sur cette photographie captée par le télescope spatial Hubble en 1994, on peut observer dans le coin inférieur gauche un disque de gaz chaud en orbite autour du centre de cette galaxie massive. Les mesures de la vitesse de rotation des gaz du disque permettent de calculer la masse de l'objet central. De plus, les dimensions du disque permettent d'estimer le volume approximatif de l'objet central. Ces calculs montrent que la densité de cet objet est si grande qu'il ne peut s'agir que d'un trou noir supermassif. On voit aussi sur l'image le jet de matière à haute énergie éjecter du centre de M87. Ce jet est composé de matière à haute vitesse et on y observe des grumeaux de matière d'une dizaine d'années-lumière de diamètre. (Credit: H. Ford (JHU and StScI), R. Harms (ARC), NASA) 5 avril 1997 |
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Une des plus étranges galaxies connues vous est présentée sur cette image. Il s'agit de NGC 5128 plus communément appelée Centaurus A. Une large bande sombre de poussière traverse le centre de cette radiogalaxie. L'épaisseur de cette bande de poussière est telle qu'elle nous cache complètement le centre de Cen A en lumière visible. Notre galaxie, la Voie lactée, contient aussi de la poussière, mais pas en si grande quantité. Cen A se distingue aussi des galaxies normales en ce qu'elle renferme une proportion plus grande de jeunes étoiles bleues, qu'elle est une source très forte d'émission d'onde radio et qu'elle présente une structure unique. On pense que Cen A est le résultat d'une collision entre deux galaxies normales. (Credit: NOAO, Cerro Tololo Interamerican Observatory) 30 mars 1997 REPRISE du 28 août 1995 |
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L'objet brillant au centre de cette image en fausses couleurs est le quasar 3C279 que l'on voit dans le domaine des rayons gamma dont l'énergie des photons est 40 millions de fois plus élevée que ceux de la lumière visible. Comme tous les autres quasars, 3C279 est un faible point lumineux sans structure semblable à une étoile. Pourtant, en juin 1991, le télescope en rayons gamma du satellite CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) de la NASA a fait une étonnante découverte : 3C279 est un des objets qui rayonnent le plus dans le ciel en rayon gamma. Mais, peu de temps après la prise de cette image, l'intensité gamma de 3C279 a faibli et il est disparu du ciel. Les astronomes essaient encore de comprendre la nature de ce sursaut gamma. 3C273, un autre quasar est aussi à peine visible en haut à droite du centre. (Credit: EGRET team, Compton Observatory, NASA) 17 novembre 1996 |
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Que se passe-t-il au centre de la galaxie spirale M77? Pour le découvrir, les astronomes ont utilisé en 1994 le télescope spatial Hubble pour voir à travers le chaos poussiéreux de cette galaxie à noyau actif. Ils ont observé un réseau de gaz filamentaire et de poussière opaque qui leur a seulement fourni quelques indices sur le désordre causé par le monstre central de M77. En raison de la présence près du cœur de M77 de nuages de gaz ionisé et chaud, de la variation de luminosité avec une période inférieure à une semaine et d'un halo ultraviolet qui entoure l'entière galaxie, les astronomes pensent qu'un trou noir supermassif repose au centre de cette galaxie de Seyfert de type 2 (fiche 2). M77, aussi classifié NGC 1068, est une galaxie spirale barrée de type Sb qui est relativement près de nous, à environ 47 millions d’années-lumière en direction de la constellation de la Baleine. (Credit: D. Macchetto (ESA, StScI), W. Sparks, A. Capetti (StScI) et al., FOC, HST, NASA) 11 septembre 1996 |
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Quelle est l'origine de ce halo ultraviolet qui entoure la galaxie M77? Au premier regard, M77 (NGC 1068) est une galaxie spirale barrée ordinaire. Mais lorsqu'on observe cette galaxie dans le domaine de l'ultraviolet, on constate comme le montre cette image en fausses couleurs qu'elle est entourée d'un immense halo. La structure spirale au centre de l'image correspond aux émissions normales des jeunes étoiles en ultraviolet. Les astronomes pensent que ce halo provient des émissions UV du noyau actif de M77, émissions qui sont réfléchies vers nous par des nuages de gaz et de poussière. Ces mêmes nuages nous cachent le centre de cette galaxie de Seyfert, où se tapie un trou noir supermassif. (Credit: UIT, NASA) 10 septembre 1996 |
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Pourquoi le centre de cette galaxie spirale barrée est-il plus brillant que la plupart des objets de l'Univers? Le quasar qui s'y trouve est vraiment très loin de nous, mais il est si brillant que les astronomes ont utilisé la puissance de résolution du télescope spatial Hubble afin d'observer la galaxie hôte de celui-ci. Ils ont découvert quelque chose de vraiment intéressant : le quasar QSO 1229+204 est au cœur d'une galaxie spirale barrée et cette galaxie est en collision avec une galaxie naine. C'est sans doute la matière engendrée par cette collision qui nourrit un trou noir supermassif au centre de cette galaxie et qui est responsable de l'énorme luminosité de QSO 1229+204. (Credit: J. Hutchings (DAO), NASA) 24 août 1996 |
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Voici un quasar assez ordinaire. Mais, comme les quasars sont d'étranges créatures cosmiques, on ne les considère pas du tout comme ordinaires. Des deux objets brillants au centre de cette photo, le quasar est celui de gauche. L'objet de droite est une étoile de notre galaxie et la petite tache au-dessus du quasar est une galaxie elliptique. Une paire de galaxies spirales en interaction est également présente en haut de la photo. Comme une étoile, un quasar est un point lumineux sur une photo. Jusque dans les années 1960, on croyait qu'un quasar était un type particulier d'étoile. On sait maintenant que ce n'est pas le cas, car les quasars sont situés aux confins de l'Univers. Les quasars sont sans doute situés au centre d'une galaxie hôte, mais leur luminosité surpasse celle de la galaxie entière. En fait, le centre de plusieurs galaxies rapprochées se comporte de façon similaire aux quasars et le centre de la Voie lactée ne fait pas exception. Le mécanisme exact qui rend un quasar si brillant n'est pas entièrement connu, mais on pense qu'un trou noir supermassif au centre d'une galaxie y joue un rôle important. Cette photo prise le 22 juin 1996 est une étape importante pour le télescope spatial Hubble, car c'était la 100 000e. (Credit: C. Steidel (Caltech), HST, NASA) 18 août 1996 |
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Un oiseau? Un avion? Non, mais ce qu’il y a sur cette image est beaucoup plus gros, vole bien plus haut et se déplace bien plus rapidement. Il s’agit d’une galaxie spirale de Seyfert de type 2. Le S lumineux est un ruban d’étoiles, de gaz et de poussière en rotation autour du cœur de la galaxie. Cette galaxie, NGC 3393, est une galaxie de Seyfert en raison de noyau brillant et c’est la radiation infrarouge en provenance de la poussière centrale qui la distingue d’une galaxie de type 1. Les galaxies de Seyfert possèdent des noyaux extrêmement énergétiques, semblables aux quasars plus puissants. On pense qu’un trou noir supermassif occupe le centre de ces galaxies. La plupart des lignes et des spots de cette image proviennent de rayons cosmiques et ne sont donc pas liés à la galaxie. (Credit: M. Malkan (UCLA), HST, NASA) 4 août 1996 |
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Le cœur de la radiogalaxie rapprochée Virgo A (M87 ou NGC 4486) est un endroit très dense et très agité. Grâce à cette image captée en 1994 par le télescope spatial Hubble, on a trouvé qu'un disque de gaz chaud était en orbite autour du centre de cette massive galaxie elliptique. La présence de ce disque est particulièrement évidente dans la partie inférieure gauche de l'image. La vitesse de rotation des gaz permet de déterminer la masse de l'objet autour duquel ils sont en orbite. La taille du disque permet également d'estimer le volume de cet objet central. Les calculs donnent une densité si énorme pour cet objet central qu'il ne peut s'agir que d'un trou noir supermassif. L'image montre aussi qu'un jet de matière est éjecté de l'objet central. Ce jet composé de particules chargées se déplaçant à très haute vitesse s'est brisé en petits paquets dont la taille est dans les 10 années-lumière. (Credit: H. Ford (JHU and StScI), R. Harms (ARC), NASA, HST, FOS) 5 mars 1996 |
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Qu'est-ce qui se cache dans le cœur des galaxies? Cette image du centre de la galaxie rapprochée NGC 4261 a été captée par le télescope spatial Hubble et elle nous révèle une rumeur dramatique. On y voit de la poussière et du gaz tournoyer près du centre de cette galaxie elliptique, probablement dévorés par un trou noir supermassif. Le disque est probablement constitué des restes d'une plus petite galaxie qui a été dévorée par NGC 4261, il y a des centaines de millions d'années. Des collisions de ce genre sont peut-être la façon habituelle de créer des galaxies à noyau actif comme les quasars. Étrangement, le centre de ce fougueux tourbillon ne correspond pas exactement au centre de la galaxie, pour une raison qui demeure pour l'instant un mystère. (Credit: NASA, HST, H. Ford and L. Ferrarese, (Johns Hopkins), W. Jaffe, (Leiden)) 5 décembre 1995 |
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Les photons des rayons gamma sont 10 000 fois plus énergétiques que ceux de la lumière visible. Si vous pouviez voir les rayons gamma, le ciel de nuit serait vraiment totalement différent. L'astre brillant au centre de cette image gamma en fausses couleurs et le quasar 3C 279, un objet sans structure, pâle et semblable à une étoile. Cependant, un télescope en rayon gamma du satellite CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) a découvert à l'improviste que 3C 279 était le plus brillant objet en rayon gamma du ciel. Peu de temps après la prise de cette image, 3C 279 a disparu du ciel dans le domaine des rayons gamma. Les astronomes essaient encore de comprendre l'origine des violents sursauts gamma de ce quasar. Un autre quasar, 3C 273, est à peine visible au-dessus et à droite du centre de l'image. (Credit: NASA, CGRO, EGRET team) 23 octobre 1995 |
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En 1963, les astronomes ont été stupéfaits de découvrir que certains astres très pâles présentaient des décalages vers le rouge très grands. Ces grands décalages signifient que ces objets désignés par l'acronyme quasar (QUASi-stellAR) sont situés très loin, aux confins de l'univers observable. Pour être visibles à des milliards d’années-lumière de nous, ces quasars doivent émettre une quantité phénoménale d'énergie. D'où vient toute cette énergie? Le modèle le plus accepté place au cœur d'une galaxie active un trou noir supermassif. L'objet près du centre de cette image captée par le télescope spatial Hubble est le quasar PKS 2349 et une galaxie qui l'entoure. Mais le quasar n'est pas au centre de la galaxie. En fait, la galaxie et le quasar semblent être en collision ou en fusion. Cette image et d'autres observations récentes faites avec le télescope Hubble suggèrent que le modèle présent des quasars est peut-être incorrect. (Credit: NASA, HST, John Bahcall, Institute for Advanced Study) 22 octobre 1995 |
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Des données dans le domaine des ondes radio (les lignes bleues) et une image en lumière visible ont été superposées pour montrer les processus énergétiques en cours de la radiogalaxie 3C368. Comme son nom l'indique, une radiogalaxie émet des ondes radio et elle est donc visible pour les radiotélescopes. Un signal radio intense est habituellement le signe d'un puissant phénomène à l'œuvre dans la galaxie. On pense savoir d'où viennent l'émission radio et les caractéristiques optiques de cette radiogalaxie. Les scientifiques, qui travaillent avec le télescope spatial Hubble, pensent que les émissions radio proviennent de la matière éjectée à haute vitesse depuis le centre de la galaxie et que les taches optiques brillantes sont des gaz et de la poussière illuminés par la formation d'étoiles engendrée par le passage du jet de matière. (Credit: NASA, NRAO, VLA, HST, WFPC 2, M. Longair (U. Cambridge)) 30 septembre 1995 |
