Le sondage de nouvelle generation de l'amas de la Vierge
Les premières images dévoilées

Recenser les galaxies de l'Univers: les astronomes s'attellent à cette tâche depuis une centaine d'années, construisant des télescopes de plus en plus gros,  voyant de plus en plus loin. On pourrait croire ce travail achevé dans l'entourage de notre Voie Lactée.  Et pourtant, un sondage en cours de l'amas de la Vierge est en train de découvrir des centaines de  nouvelles galaxies. La Vierge constitue le plus grand regroupement de galaxies dans l'Univers proche. On  connaissait depuis longtemps les elliptiques massives qui occupent son centre: Messier 87 et son jet  nucléaire, Messier 84 et 86, les galaxies "des yeux" constituées par la paire en collision NGC 4435 et  NGC 4438, mais aussi des galaxies naines, très largement majoritaires avec environ 2000 membres  inventoriés lors du dernier recensement systématique effectué il y a déjà 25 ans. Le nouveau sondage en  cours mené par le télescope Canada-France-Hawaii (CFHT) et  baptisé "Next Generation Virgo Cluster  Survey" (NGVS) va d'ici deux ans probablement au moins doubler le nombre de membres connus de la  Vierge. Ces nouvelles venues ou plutôt apparues sont ténues, sous-lumineuses, souvent chétives,  parfois  étendues mais alors de très faible brillance. C'est l'une des raisons pour lesquelles elles nous ont si  longtemps échappé, mais ce n'est pas la seule.

 
Le  sondage de nouvelle generation de l'amas de la Vierge

Montage d’une centaine d’images de galaxies naines, de faible brillance, découvertes par le NGVS dans les régions centrales de l’amas de la Vierge. Crédit: NGVS/CFHT/CEA/ NRC


Le sondage de 1985 reposait sur l'examen de plaques photographiques peu sensibles; depuis, nous sommes  entrés dans l'ère du numérique; les pixels  ont remplacé  les grains argentiques avec un gain prodigieux en  sensibilité.  Les caméras équipées de détecteurs  électroniques type CCD ont alors scruté le ciel  profond, avec une priorité donnée  au dépistage des  galaxies plus lointaines à des fins d'exploration  cosmologique. L'univers proche a été quelque-peu délaissé, jusqu'à ce que l'on comprenne qu'il était aussi  possible de faire de la cosmologie en étudiant nos vieilles voisines, en particulier les galaxies naines. De  fait, leur comptage et dissection  renseigne sur la structuration de l'Univers et de ses galaxies. Alors, les  astronomes ont choisi d'arpenter à nouveau notre voisinage. Ainsi, depuis deux ans et pour deux ans  encore, le CFHT prend chaque hiver et printemps inlassablement des images de l'amas de la Vierge.
Pavage de longue haleine, 100 degrés carrés du ciel, 500 fois la surface de la lune, dans quatre couleurs, qui  mobilise les ingénieurs  et techniciens du CFHT ainsi qu'une équipe scientifique franco-canadienne d'une quarantaine de chercheurs. Les astronomes observent avec MegaCam, caméra de 400 millions de pixels, qui malgré un âge canonique dans le monde de la high-tech (7 ans!), reste l'une des plus performantes disponible dans le monde. Elles dispose d'une acuité visuelle excellente digne du site exceptionnel du CFHT, sur le volcan Mauna Kea qui domine de ses 4200 mètres d'altitude l'île  principale de l'archipel d'Hawaii. Elle possède aussi un très grand champ de vue qui lui permet de couvrir tout  l'amas de la Vierge en seulement une centaine de pointés.

 
Le  sondage de nouvelle generation de l'amas de la Vierge

Fig. 2: la région de Messier 89, dans l’amas de la Vierge, vue par le NGVS. Image monochrome (en bande g) sur laquelle une image en vraies couleurs du Sloan Digital Sky Survey a été superposée. Le sondage de dernière génération dévoile de nouvelles structures autour des galaxies massives, en particulier sur cette image des anneaux concentriques et une queue de marée.
Crédit: NGVS/CFHT/CEA/ NRC

Les premières images du NGVS, dévoilées au cours de la conférence "A Universe of dwarf galaxies", sont  spectaculaires. Outre les milliers de nouvelles galaxies naines qu'elles exhibent, mais dont il faudra toutefois  vérifier l'appartenance physique à l'amas, elles révèlent autour des galaxies massives de multiples filaments,  anneaux et ponts de matière. Il s'agit là de vestiges de l'histoire tumultueuse des galaxies de la Vierge, faite de  collisions  récentes ou anciennes, et de diverses interactions au sein de l'amas. Ces processus ont causé  l'expulsion d'une partie de leurs étoiles. Eloignées de leurs galaxies parents, elles s'agencent au sein de structures  filamentaires ou annulaires mises à jour par MegaCam avant éventuellement de se disperser dans l'amas et  devenir très difficiles à détecter. La détermination du nombre de ces étoiles vagabondes qui pourraient compter  pour 20% de l'ensemble des populations stellaires de l'amas, est aussi l'un des objectifs du NGVS.

 
Le  sondage de nouvelle generation de l'amas de la Vierge

Les galaxies de la Vierge, NGC 4390 et NGC 4660, vues par le NGVS. Images monochromes (en bande g) sur lesquelles des images en vraies couleurs du Sloan Digital Sky Survey ont été superposées. Le sondage de dernière génération dévoile des anneaux concentriques autour de la spirale (à gauche) et une longue queue de marée incurvée autour de l’elliptique (à droite), résultats de collisions passées.
Crédit: NGVS/CFHT/CEA/ NRC

En exhumant, recensant  et étudiant  ses galaxies naines ainsi que les  reliquats stellaires autour  de ses  galaxies massives,  les chercheurs  aspirent avant tout à reconstruire la  genèse de notre plus proche amas. Or  la formation des amas de galaxies est  selon le modèle couramment adopté  dit du « Cold Dark Matter » l’étape  finale de la structuration de l’Univers.  L’archéologie galactique pratiquée sur  les images du NGVS permet ainsi  d’aborder des questions de nature  cosmologique.

 

Film "Un voyage au centre de l'amas de la Vierge" produit par Pierre-Alain Duc (AIM), dirigé par Frédéric Durillon (animea.com) et réalisé à l'aide d'images obtenues avec le CFHT/MegaPrime Next Generation Virgo Survey Crédit: CFHT, CEA, NRC/HIA, CADC et l'équipe NGVS. (si la vidéo n'apparaît pas, cliquer ici). 

 

Maj : 09/07/2010 (2846)

 

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