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M83 (galaxie)

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M83
Image illustrative de l’article M83 (galaxie)
La galaxie spirale intermédiaire M83
Données d’observation
(ÉpoqueJ2000.0)
Constellation Hydre
Ascension droite(α) 13h37m00,9s[1]
Déclinaison(δ) −29° 51′ 56″[1]
Magnitude apparente(V) 7,5[2]
8,2 dans laBande B[2]
Brillance de surface 12,93mag/am2[2]
Dimensions apparentes(V) 12,9× 11,5[2]
Décalage vers le rouge 0,001711 ± 0,000007[1]
Angle de position 44°[2]

Localisation dans la constellation:Hydre

(Voir situation dans la constellation : Hydre)
Astrométrie
Vitesse radiale 513 ± 2km/s[1]
Distance 4,66 ± 0,07Mpc(∼15,2millions d'al)[3]
Caractéristiques physiques
Type d'objet Galaxie spirale intermédiaire
Type de galaxie SAB(s)c[1]Sc[4]SBc[5]?Sc[2]
Dimensions environ 36,24kpc(∼118 000al)[1],[a]
Découverte
Découvreur(s) Nicolas-Louis de Lacaille[4]
Date [6]
Désignation(s) NGC5236
PGC48082
ESO444-81
UGCA366
MCG-5-32-50
IRAS13342-2933[2]
Liste des galaxies spirales intermédiaires

M83(NGC 5236) est unegalaxie spirale intermédiairerelativement rapprochée et située dans laconstellationde l'Hydre.Sa vitesse par rapport aufond diffus cosmologiqueest de793±20km/s,ce qui correspond à unedistance de Hubblede 11,70 ± 0,87Mpc(∼38,2millions d'al)[1].Elle a été découverte par l'astronomefrançaisNicolas-Louis de Lacailleen1752.En raison de sa ressemblance avecM101,la galaxie du Moulinet, on donne parfois le nom degalaxie australe du Moulinetà M83.

M83 capté à l'observatoire de La Silla(Observatoire européen austral(ESO).

M83 a été utilisée parGérard de Vaucouleurscomme une galaxie detype morphologiqueSAB(s)c dans son atlas des galaxies[7],[8].

Laclasse de luminositéde M83 est III et elle présente une largeraie HI.Elle renferme également desrégions d'hydrogène ionisé.M83 présente également un jet d'ondes radio et c'est uneradiogalaxieà spectre continu (Flat-Spectrum Radio Source) et c'est unegalaxie à sursaut de formation d'étoiles[1].La luminosité de M83 (NGC 5236) dans l'infrarouge lointain (de 40 à 400µm) est égale à 8,71 × 109(109,94) et sa luminosité totale dans l'infrarouge (de 8 à 1 000µm) est de 1,26 × 1010(1010,1)[9].

Histoire[modifier|modifier le code]

C'est l'astronomefrançaisNicolas-Louis de Lacaillequi a découvert M83 leà l'observatoire royal du cap de Bonne-Espérance[6].M83 a été la première galaxie découverte au-delà duGroupe localet la troisième de toutes les galaxies aprèsM31etM32[6].Par la suite,Charles Messiera observé cette galaxie et il l'a évidemment inscrit le[6]à son célèbre cataloguedes objets diffus à ne pas confondre avec une comète.

De nombreux astronomes ont par la suite observé M83,William Herschelle,James Dunlople,John HerschelleetWilliam Lassellen.

Distance de M83[modifier|modifier le code]

M83 est une galaxie rapprochée duGroupe localet souvent pour ce genre de galaxie, leur vitesse propre est importante par rapport à lavitesse de récessionproduite par l'expansion de l'Univers.On peut se fier à laloi de Hubble-Lemaîtrepour calculer la distance d'une galaxie lointaine à partir dudécalage vers le rouge,mais ce n'est pas le cas pour les galaxies trop rapprochées. Cependant, à ce jour, une vingtaine de mesures non basées sur ledécalage vers le rouge(redshift) donnent une distance de 6,510 ± 3,420Mpc(∼21,2millions d'al)[10].

Cependant dans l'échantillon présenté sur la base de donnéesNASA/IPAC,plusieurs mesures sont basées sur larelation période-luminositédescéphéidesde M83 et sur la méthodeTRGB(Tip of the Red Giant Branch). Ces deux méthodes donnent des résultats plus précis que les autres. Pour M83, une moyenne des mesures effectuées par ces deux méthodes donne une distance de 4,66 ± 0,07Mpc(∼15,2millions d'al)[3].

Caractéristiques[modifier|modifier le code]

M83 par letélescope spatial Hubble.

M83 est classifié comme une galaxie spirale intermédiaire par plusieurs sources, mais il n'y a pas unanimité. Certains ne voient pas la présence d'une barre au centre de cette galaxie[2],[4],alors qu'une autre source la classifie comme une spirale barrée[5],[11],[12].L'image obtenue des données durelevéPan-STARRSainsi que celles de l'ESOne montrent pas clairement la présence d'une barre, ni même celle dutélescope spatial Hubbled'ailleurs. La classification de spirale intermédiaire adoptée par la base de donnéesNASA/IPACet parGérard de Vaucouleurssemble mieux convenir à cette galaxie que la classification de spirale barrée.

Les images modernes obtenues par les grands télescopes montrent des bras spiraux bien définis parsemés de régions bleues, desamas ouvertsde jeunes étoiles bleues, et derégions HIIrosâtres, lieux deformation d'étoiles.M83 est qualifié par certains degalaxie spirale de grand style[13].On peut également distinguer des bandes de poussière dans la région centrale dont la couleur jaunâtre révèle la présence d'étoiles plus vieilles.

Une région de sursaut de formation d'étoiles[modifier|modifier le code]

Une pouponnière d'étoiles au cœur de M83.

En 2020, grâce à l'instrument MUSE installé sur leTrès Grand Télescopede l'ESO,on a découvert une région desursaut de formation d'étoilesà peine un peu plus grande que 1,0minute d'arcau cœur de M83[14].

Mais, ce n'est pas le seul processus en jeu au centre de cette galaxie. Letrou noir supermassifingurgite de vastes quantités de matière, trop même, et en même temps il éjecte de grande quantité de matière et d'énergie vers l'extérieur rendant la région de sursaut d'étoiles encore plus désordonnée[14].

Un disque entourant le noyau[modifier|modifier le code]

Grâce aux observations dutélescope spatial Hubble,on a détecté un disque de formation d'étoiles autour du noyau de M83. La taille de sondemi-grand axeest estimée à 130 pc (~425 années-lumière)[15].

Trou noir[modifier|modifier le code]

Grâce aux observations dans le domaine desrayons Xréalisées par letélescope spatial Chandra,on a découvert la présence d'untrou noirdans la région centrale de M83[16].

Un trou noir au cœur de M83.

Les observations réalisées par Chandra ont permis de découvrir une puissante explosion produite par la présence d'une trou noir au sein de M83. Les astronomes ont en effet trouvé une nouvellesource X ultralumineuse(ULX, de l'anglaisUltraluminous X-ray source). De telles sources émettent davantage de rayons X que la moyenne dessystèmes binaires.Les ULX sont constitués d'une étoile en orbite autour d'uneétoile à neutronsou d'untrou noir[16].

L'image de gauche provient duTrès Grand Télescopeet celle de droite montre les données de Chandra en rose ainsi que celle dutélescope spatial Hubbleen bleu et jaune. L'ULX est situé au bas de cette image composite. Les observations réalisées sur plusieurs années ont montré que l'intensité des rayons X émis par l'ULX a été multipliée parfois par plus de 3000, soit l'une des plus grandes variations observées pour ce type d'objet. Les images dans levisiblerévèlent une source bleu vif à la même position que l'ULX pendant sa fulgurante augmentation d'intensité, source qui n'était pas là auparavant[16].

Ces résultats impliquent que le compagnon du trou noir est une étoilegéante rougedont la masse est inférieure à environ quatre fois celle du Soleil. Les astronomes pensent que l'émission optique bleue et brillante observée lors de l'explosion de rayons X provient dudisque d'accrétionentourant le trou noir. Les émissions dans le visible de ce disque auraient considérablement augmenté à mesure qu'il obtenait plus de matière de l'étoile compagnon[16].

Un autre ULX très variable avec une vieille étoile rouge comme compagnon d'untrou noira été trouvée récemment dans M31. Les nouveaux ULX dans M83 et M31 fournissent des preuves directes d'une population beaucoup plus ancienne de trous noirs que celles généralement considérées comme présentes dans les ULX. Les chercheurs estiment que la masse du trou noir de l'ULX de M83 ULX est comprise entre 40 et 100 fois celle du Soleil. Une masse inférieure d'environ 15 fois lamasse du Soleilest aussi possible, mais seulement si l'ULX produit plus de rayons X que prévu par les modèles actuels de la façon dont la matière tombe dans les trous noirs. On a aussi trouvé des preuves que le trou noir de ce système se serait formé à partir d'une étoile étonnamment riche enmétaux(éléments plus lourds que l'hélium). Unemétallicitéélevée augmente le taux de perte de masse des étoiles massives, diminuant ainsi leur masse avant leureffondrement,diminuant ainsi la masse du trou noir résultant. Les modèles théoriques suggèrent qu'avec une teneur élevée en métal, seuls des trous noirs avec des masses inférieures à environ 15 fois celles du Soleil devraient se former. Par conséquent, ces résultats peuvent remettre en cause ces modèles[16].

La métallicité duprogéniteurde ce trou noir n'est cependant pas la seule hypothèse pour l'environnement étonnamment riche en métaux du trou noir. Il se pourrait que le trou noir soit si ancien qu'il se soit formé à une époque où les éléments lourds étaient beaucoup moins abondants dans M83. Son environnement aurait alors été ensemencé par des générations ultérieures de supernovas. Une autre explication toutefois est que la masse de ce trou noir n'est que d'environ 15 fois celle du soleil[16].

Supernova[modifier|modifier le code]

Sixsupernovasont été découvertes dans M83: SN 1923A, SN 1945B, SN 1950B, SN 1957D, SN 1968L et SN 1983N[17].

SN 1923A[modifier|modifier le code]

Cette supernova a été découverte le 5 mai par l'astronomeaméricainCarl Lampland[18]à l'observatoire Lowell.À l'époque, ni la nature des galaxies, ni celle des supernovas n'étaient connues, aussi l'intérêt de cette découverte passa-t-il quelque peu inaperçu. Le type de cette supernova n'a évidemment pas été déterminé[18].

SN 1945B[modifier|modifier le code]

Cette supernova a été découverte le 13 juillet par l'astronomeaméricainWilliam Liller[19].Le type de cette supernova n'a pas été déterminé[20].

SN 1950B[modifier|modifier le code]

Cette supernova a été découverte le 15 mars par l'astronomemexicainGuillermo Haro.Le type de cette supernova n'a pas été déterminé[21].

SN 1957D[modifier|modifier le code]

Cette supernova a été découverte le 1er décembre par H. S. Gates dans le cadre du programme de recherche de supernova de l'observatoire Palomar.Le type de cette supernova n'a pas été déterminé[22].

SN 1968L[modifier|modifier le code]

Cette supernova a été découverte le 17 juillet par l'astronome amateursud-africainJack Bennett[23].Cette supernova était detype II[24].

SN 1983N[modifier|modifier le code]

Cette supernova a été découverte le 5 juillet par l'astronome amateuraustralienRobert Evans.Cette supernova était detype Ib[25].

Groupe de M83[modifier|modifier le code]

M83 est la galaxie la plus brillante d'un petitgroupe de galaxies.Selon A. M. Garcia, legroupe de M83compte au moins quatre membres. Les autres galaxies du groupe sontNGC 5264,IC 4316et ESO 444-78[26].

Culture populaire[modifier|modifier le code]

Un groupe demusique électroniquefrançaisse nommeM83en référence à la galaxie.

Galerie[modifier|modifier le code]

Notes et références[modifier|modifier le code]

Notes[modifier|modifier le code]

  1. DiamètreisophotedurelevéESO-LVQuick Blue "" IIa-O.

Références[modifier|modifier le code]

  1. abcdefgeth(en)«Results for object NGC 5236», NASA/IPAC Extragalactic Database(consulté le).
  2. abcdefgeth«Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 5200 à 5299», surastrovalleyfield.ca(consulté le)
  3. aetbR. BrentTully,Hélène M.Courtois,AndrewDolphinetet al.Cosmicflows-2: The Data»,The Astronomical Journal,vol.146,no4,‎,p.25 pages(DOI10.1088/0004-6256/146/4/86,lire en ligne[PDF])
  4. abetc(en)Courtney Seligman, «Celestial Atlas Table of Contents, NGC 5236»(consulté le).
  5. aetb(en)«NGC 5236 sur HyperLeda»(consulté le)
  6. abcetd«Observatoire de Paris, Messier 83»(consulté le)
  7. Atlas des galaxies de Vaucouleurs sur le site du professeur Seligman, NGC 5236
  8. (en)«The Galaxy Morphology Website, NGC 5236»(consulté le)
  9. D. B.Sanders,J. M.Mazzarella,D. -C.Kim,J. A.Suraceet B. T.SoiferThe IRAS Revised Bright Galaxy Sample»,The Astronomical Journal,vol.126,no4,‎,p.1607-1664(DOI10.1086/376841,Bibcode2003AJ....126.1607S,lire en ligne[PDF])
  10. «Your NED Search Results», surned.ipac.caltech.edu(consulté le)
  11. (en)«WISE, Multimdia Gallery»(consulté le)
  12. (en)«Hubble view of barred spiral galaxy Messier 83»(consulté le)
  13. DanielaCalzetti,Christopher J.Conselice,John S.Gallagher IIIet Anne L.KinneyThe Structure and Morphology of the Ionized Gas in Starburst Galaxies: NGC 5253/5236»,The Astronomical Journal,vol.118,no2,‎,p.797-816(DOI10.1086/300972,Bibcode1999AJ....118..797C,lire en ligne[PDF])
  14. aetb(en)«A Messy Nursery of Stars»(consulté le)
  15. S.Comerón,J. H.Knapen,J. E.Beckman,E.Laurikainen,H.Salo,I.Martínez-Valpuestaet R. J.ButaAINUR: Atlas of Images of NUclear Rings»,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,vol.402#4,‎,p.2462-2490(DOI10.1111/j.1365-2966.2009.16057.x,Bibcode2010MNRAS.402.2462C,lire en ligne[PDF])
  16. abcdeetf(en)«Black Hole Outburst in Spiral Galaxy M83»(consulté le)
  17. (en)«Central Bureau for Astronomical Telegrams»(consulté le)
  18. aetb(en)«Other Supernovae images»(consulté le)
  19. (en)«Central Bureau for Astronomical Telegrams, AUC 5091: 1990j; 1945B; 1990c; BC UMa»(consulté le)
  20. (en)«Other Supernovae images»(consulté le)
  21. (en)«Other Supernovae images»(consulté le)
  22. (en)«Other Supernovae images»(consulté le)
  23. (en)«The Jack Bennett Catalogue of Southern Hemisphere Objects, An Astrophotography Essay»(consulté le)
  24. (en)«Other Supernovae images»(consulté le)
  25. (en)«Other Supernovae images»(consulté le)
  26. A.M.GarciaGeneral study of group membership. II - Determination of nearby groups»,Astronomy and Astrophysics Supplement Series,vol.100 #1,‎,p.47-90(Bibcode1993A&AS..100...47G)

Voir aussi[modifier|modifier le code]

Articles connexes[modifier|modifier le code]

Liens externes[modifier|modifier le code]

NGC 5228NGC 5229NGC 5230NGC 5231NGC 5232NGC 5233NGC 5234NGC 5235NGC 5236NGC 5237NGC 5238NGC 5239NGC 5240NGC 5241NGC 5242NGC 5243NGC 5244