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Galaxie naine

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NGC 1569,une galaxie naine située à une dizaine de millions d'années-lumièrede la Terre.

Unegalaxie naineest une petitegalaxiecomposée de 100 millions à quelques milliards d'étoiles,un nombre relativement faible par rapport aux 200 à 400 milliards d'étoiles estimés de laVoie lactée.

Ces galaxies gravitent souvent autour de galaxies plus importantes comme laVoie lactée,lagalaxie d'Andromèdeou lagalaxie du Triangle.

La Voie lactée possède plus d'une trentaine de galaxies naines connues qui gravitent autour d'elle[1].

La plus grande d'entre elles est leGrand Nuage de Magellan,d'un diamètre d'environ 15000années-lumière[2]. Les deux plus petites, lagalaxie naine de la Carèneet lagalaxie du Lion IIont un diamètre d'environ 1600années-lumière[3].

Lagalaxie d'Andromèdepossède aussi ses galaxies naines satellites. Ces deuxgrandesgalaxies et leurs galaxies naines satellites forment leGroupe local.

Les galaxies naines présentent plusieurs morphologies différentes:elliptiques(dont le sous-typesphéroïdal,spiralesetirrégulières.

Différents types[modifier|modifier le code]

Galaxies naines bleues compactes[modifier|modifier le code]

La galaxie naine bleue compactePGC 51017(de)[4].
Article détaillé:Galaxie naine bleue compacte.

Une galaxie naine compacte bleue (ou galaxie BCD, pour l'anglaisblue compact dwarf,« naine compacte bleue ») est une petite galaxie comportant de grands amas d'étoiles jeunes, chaudes et massives. Ces étoiles, dont les plus brillantes sont bleues, font apparaître la galaxie elle-même en bleu[5].La plupart sont irrégulières ou lenticulaires. Des exemples proches sontNGC 1705,NGC 2915,NGC 3353etI Zw 36(en)[6],[7],[8],[9].

Galaxies naines ultra-pâles[modifier|modifier le code]

Article détaillé:Galaxie naine ultra-pâle.

Une galaxie naine ultra-pâle (ou galaxie UFD, pour l'anglaisultra-faint dwarf,« naine ultra-faible ») est une galaxie comportant de quelques centaines à cent mille étoiles. Ces galaxies, les moins lumineuses de l'Univers[10],ressemblent auxamas globulairesmais ont des propriétés très différentes: elles sont plus étendues et, contrairement à ces amas, elles comportent une quantité importante dematière noire.Elles ont été découvertes en 2005 par leSloan Digital Sky Survey[11],[12].

Galaxies naines ultracompactes[modifier|modifier le code]

Une galaxie naine ultracompacte (ou galaxie UCD, pour l'anglaisultra-compact dwarf,« naine ultra-compacte ») est une galaxie ayant une densité stellaire très élevée. Les premières galaxies de ce type ont été découvertes dans lesannées 2000[13],[14],[15].On en a notamment trouvé dans lesamasde la Vierge,du Fourneau,Abell 1689etde la Chevelure de Bérénice[16].En particulier, une centaine de galaxies UCD ont été détectées dans la région centrale de l'amas de la Vierge.

Les galaxies UCD mesurent environ200années-lumièreet comportent une centaine de millions d'étoiles[17].Un exemple extrême estM60-UCD1,qui renferme environ 200 millions demasses solairesdans un rayon de 160 a-l (la moitié de cette masse est concentrée dans un rayon de 80 a-l); sa zone centrale est15 000 foisplus densément peuplée que la zone de laVoie lactéeoù se trouve leSoleil(les étoiles sont en moyenne25 foisplus proches les unes des autres)[18],[19].M59-UCD3(en)est 40 % plus lumineuse que M60-UCD1 (magnitude absolued'environ −14,6) pour une taille comparable (rayon effectifd'environ 20pc), ce qui fait de M59-UCD3 la galaxie connue la plus dense[20].Sur la base desvitesses orbitalesstellaires, deux UCD de l'amas de la Vierge comporteraient untrou noir supermassifcomptant respectivement pour 13 et 18 % de la masse de ces galaxies[21].

On pense que les galaxies UCD sont les noyaux d'anciennesgalaxies elliptiquesnaines qui ont été dépouillées de leur gaz et des étoiles périphériques par lesforces de marée,lors de la traversée d'amas galactiques[22].Cette explication est corroborée en 2023 par la découverte, dans l'amas de la Vierge,des restes érodés de106 galaxiesnaines; ces objets représentent divers stades intermédiaires entre les galaxies naines à noyau compact et les galaxies naines ultracompactes[23],[24].

Décompte et modèles de formation[modifier|modifier le code]

Au cours des années1990et2000on n'a détecté que dix galaxies naines à proximité de laVoie lactée,très loin des centaines prévues par les modèles deformation des galaxies[25].En 2020 on en décomptait une soixantaine, tandis que les modèles avaient revu leurs prédictions à la baisse (environ 220)[26].

De 2017 à 2023, une étude systématique d'une petite portion du ciel par letélescope Subarudécouvre cinq nouvelles galaxies naines satellites de la Voie lactée ce qui, par extrapolation à l'ensemble du ciel, en porterait le nombre à environ 500[27].En 2024, l'observatoire Canada-France-Hawaïmontre également une surabondance autour de50 galaxiessituées jusqu'à150 millionsd'années-lumièrede la Terre: il a détecté une dizaine de galaxies naines satellites de chacune de ces galaxies, alors que les modèles actuels prévoient qu'avec son degré de résolution il n'aurait dû en détecter que trois, en moyenne[28].Au lieu d'une excessive rareté, c'est donc une abondance apparemment excessive qu'une révision des modèles devra expliquer[26].

Notes et références[modifier|modifier le code]

  1. ↑Kathryn Johnston, «Les fossiles de la Voie lactée»,Pour la Science,no453,‎,p.62-69(lire en ligne)
  2. ↑«The Large Cloud of Magellan», surapod.nasa.gov.
  3. ↑(en)Steve Phillipps, «Small galaxies are growing smaller»,Astronomy & Geophysics,vol.45,no6,‎,p.6.6-6.9(DOI10.1046/j.1468-4004.2003.45606.x)
  4. ↑(en)«An intriguing young-looking dwarf galaxy», surESA/Hubble,(consulté le).
  5. ↑(en)«WISE Discovers Baby Galaxies in the Nearby Universe», surWISE,(consulté le).
  6. ↑(en)Á. R. López-Sánchez, B. Koribalski, J. van Eymeren, C. Esteban, A. Popping et J. Hibbard, «The environment of nearby Blue Compact Dwarf Galaxies»,ASP Conference Series,vol.421,‎,p.65(arXiv0909.5500).
  7. ↑ (en)P. Papaderos, «Blue Compact Dwarf Galaxies», surCentro de Astrofísica daUniversidade do Porto,.
  8. ↑ (en)K. Noeske, P. Papaderos et L. M. Cairos,«New insights to the photometric structure of Blue Compact Dwarf Galaxies from deep Near-Infrared Studies»[archive du],surObservatoire de Göttingen,.
  9. ↑(en)G. R. Meurer, G. Mackie et C. Carignan, «Optical observations of NGC 2915: A nearby blue compact dwarf galaxy»,The Astronomical Journal,vol.107,no6,‎,p.2021-2035(DOI10.1086/117013).
  10. ↑(en)Joshua D. Simon, «The Faintest Dwarf Galaxies»,Annual Review of Astronomy and Astrophysics,vol.57,no1,‎,p.375-415(DOI10.1146/annurev-astro-091918-104453Accès libre).
  11. ↑(en)Beth Willman, Julianne J. Dalcanton, David Martinez-Delgado, Andrew A. West, Michael R. Blantonet al.,«A New Milky Way Dwarf Galaxy in Ursa Major»,The Astrophysical Journal,vol.626,no2,‎,L85-L88(DOI10.1086/431760Accès libre).
  12. ↑(en)Beth Willman, Michael R. Blanton, Andrew A. West, Julianne J. Dalcanton, David W. Hogget al.,«A New Milky Way Companion: Unusual Globular Cluster or Extreme Dwarf Satellite?»,The Astronomical Journal,vol.129,no6,‎,p.2692-2700(DOI10.1086/430214Accès libre).
  13. ↑(en)M. Hilker, L. Infante, G. Vieira, M. Kissler-Patig et T. Richtler, «The central region of the Fornax cluster. II. Spectroscopy and radial velocities of member and background galaxies»,Astronomy and Astrophysics Supplement,vol.134,‎,p.75-86(DOI10.1051/aas:1999434Accès libre).
  14. ↑(en)M. J. Drinkwater, J. B. Jones, M. D. Gregg et S. Phillipps, «Compact Stellar Systems in the Fornax Cluster: Super-massive Star Clusters or Extremely Compact Dwarf Galaxies?»,Publications of the Astronomical Society of Australia(en),vol.17,no3,‎,p.227-233(DOI10.1071/AS00034Accès libre).
  15. ↑(en)Deborah Smith, «Star search finds millions masquerading as one»,The Sydney Morning Herald,‎,p.5.
  16. ↑(en)S. Mieske, L. Infante, N. Benítez, D. Coe, J. P.Blakesleeet al.,«Ultra Compact Dwarf galaxies in Abell 1689: a photometric study with the ACS»,The Astronomical Journal,vol.128,no4,‎,p.1529-1540(DOI10.1086/423701Accès libre).
  17. ↑(en)«0100 AEST», surAnglo-Australian Observatory,(consulté le).
  18. ↑(en)Jay Strader, Anil C. Seth, Duncan A. Forbes, Giuseppina Fabbiano, Aaron J. Romanowskyet al.,«The Densest Galaxy»,Astrophysical Journal Letters,vol.775,no1,‎,p.L6(DOI10.1088/2041-8205/775/1/L6Accès libre).
  19. ↑(en)Chandra X-ray Center, «Evidence for densest galaxy in nearby universe», surPhys.org (Omicron Technology Ltd),.
  20. ↑(en)Michael A. Sandoval, Richard P. Vo, Aaron J. Romanowsky, Jay Strader, Jieun Choiet al.,«Hiding in Plain Sight: Record-breaking Compact Stellar Systems in the Sloan Digital Sky Survey»,The Astrophysical Journal,vol.808,no1,‎,p.L32(DOI10.1088/2041-8205/808/1/L32Accès libre).
  21. ↑(en)Christopher P. Ahn, Anil C. Seth, Mark den Brok, Jay Strader, Holger Baumgardtet al.,«Detection of Supermassive Black Holes in Two Virgo Ultracompact Dwarf Galaxies»,The Astrophysical Journal,vol.839,no2,‎,p.72(DOI10.3847/1538-4357/aa6972Accès libre).
  22. ↑(en)Stelios Kazantzidis, Ben Moore et Lucio Mayer, «Galaxies and Overmerging: What Does it Take to Destroy a Satellite Galaxy?»,ASP Conference Series(en),vol.327,‎,p.155(lire en ligneAccès libre,consulté le).
  23. ↑«Le chaînon manquant des galaxies naines compactes», surSavoir(s),Université de Strasbourg(consulté le).
  24. ↑(en)Kaixiang Wang, Eric W. Peng, Chengze Liu, J. Christopher Mihos, Patrick Côtéet al.,«An evolutionary continuum from nucleated dwarf galaxies to star clusters»,Nature,vol.623,‎,p.296-300(DOI10.1038/s41586-023-06650-z).
  25. ↑(en)Adrian Cho, «Where Are the Invisible Galaxies?»,Science,vol.317,no5838,‎,p.594-595(DOI10.1126/science.317.5838.59).
  26. ↑aetb(en)Jonathan O’Callaghan, «Astronomers find long-missing dwarf galaxies—too many of them»,Science,vol.384,no6698,‎(DOI10.1126/science.z6r95kt).
  27. ↑(en)Daisuke Homma, Masashi Chiba, Yutaka Komiyama, Masayuki Tanaka, Sakurako Okamotoet al.,«Final Results of Search for New Milky Way Satellites in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program Survey: Discovery of Two More Candidates»,version 2,..
  28. ↑(en)Kosuke Jamie Kanehisa, S. Marcel Pawlowski, Nick Heesters et Oliver Müller, «A too-many dwarf satellite galaxies problem in the MATLAS low-to-moderate density fields»,Astronomy & Astrophysics,‎(DOI10.1051/0004-6361/202348242).

Voir aussi[modifier|modifier le code]

Articles connexes[modifier|modifier le code]

Liens externes[modifier|modifier le code]

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