Une équipe internationale incluant un chercheur du Laboratoire AIM-Département d'Astrophysique du CEA-Irfu vient de découvrir au sein de l'amas de galaxies Abell 2670 une galaxie elliptique de forme totalement inattendue. Des observations profondes réalisées grâce au nouveau multi-spectrograph MUSE nouvellement mis en service à l'observatoire européen VLT du Chili, ont révélé une galaxie elliptique très déformée, montrant en particulier de longues queues de gaz et des régions de formation d'étoiles normalement absentes dans ce type de galaxies. Les astronomes supposent désormais que cette galaxie a du subir une fusion récente avec une autre galaxie riche en gaz. Une grande partie de ce gaz a été conduit au centre de la galaxie elliptique lors de la collision. Ces résultats sont publiés dans l'Astrophysical Journal Letters de mai 2017
La forme des galaxies indique leur histoire
Dans l'Univers, et notamment à l'intérieur des amas de galaxies qui regroupent un grand nombre de galaxies, la forme des galaxies est souvent perturbée ou remodelée en raison de leur mouvement et d'éventuelles collisions. Lorsque les galaxies sont récentes comme la nôtre, elles contiennent encore beaucoup de gaz et elles peuvent être fortement déformées par la pression du gaz lorsqu'elles tombent vers le centre de l'amas. Ces déformations conduisent alors à la croissance de longues queues composées de gaz et de jeunes étoiles. Leur nouvel aspect avec ces longues tentacules les a fait baptisées "galaxies méduses".
En revanche dans le cas des galaxies elliptiques, celles-ci sont plus anciennes et elles ont depuis longtemps déjà utilisé ou éliminé la majorité de leur gaz, et forment en conséquence que très peu d'étoiles nouvelles et ne montrent pas de queues de gaz. Jusqu'ici, aucune de ces galaxies elliptiques n'avaient jamais été observées avec un aspect de "galaxies méduses".
La surprise est venue de l'observation profonde d'une des galaxies de l'amas Abell 2670 grâce au nouveau multi-spectrograph MUSE. L'image a révélé un certain nombre de caractéristiques étonnantes, avec la présence de queues de gaz ionisé sur une longeur de plus de 200 années-lumière et plusieurs zones de formation d'étoiles allongées avec des queues stellaires qui pointent dans le sens du mouvement de la galaxie (qui tombe vers le centre de l'amas) tandis que des flux de gaz ionisé pointent dans la direction opposée.
A gauche : Champs de vue de l'instrument MUSE (1'x1' pour chaque carré) superposés ici à une image en pseudo-couleur de la galaxie elliptique de l'amas Abell 2670. La direction du centre de l'amas est indiquée par la flèche rouge en bas à droite
A droite : Les observations MUSE de cette galaxie elliptique dans Abell 2670 révèlent des longues queues de gaz ionisées émanant du disque (visible au centre) ainsi que des régions de formation d'étoiles (visibles dans les zones 5a et 5b).
Une énigmatique collision ?
Toutes ces caractéristiques sont des signes que cette galaxie a été destructurée par la pression du gaz au cours de sa chute vers le centre de l'amas. Les régions de formation d'étoiles, par exemple, présentent un comportement classique de "décapage" par la pression du gaz.
Lorsqu'une galaxie tombe dans le centre de l'amas, elle traverse le gaz ionisé de l'amas qui agit comme le souffle d'un vent. Il tend à repousser vers l'arrière le gaz de la galaxie qui se trouve ansi sous le vent tandis que les étoiles (qui ne répondent pas aussi facilement à la force du vent) se retrouvent vers l'avant dans un flux qui pointe vers le vent.
Les panneaux a et b montrent des observations agrandies de certaines des régions de formation d'étoiles montrant une forme allongée caractéristique. Le panneau c montre une illustration schématique de la façon dont le décapage exercé par la pression du gaz provoque cette forme. La flèche rouge montre le sens de la chute vers le centre de l'amas.
L'origine du gaz de la galaxie reste néanoins une énigme. Les galaxies elliptiques en comportent normalement beaucoup moins. Les chercheurs ont été amené à supposer que cette galaxie a récemment subi une fusion avec une galaxie complémentaire riche en gaz. Une grande partie de ce gaz a alors été conduit au centre de la galaxie elliptique dans la fusion, et il est maintenant responsable d'un taux de formation d'étoiles important observé au centre de la galaxie. Une enquête supplémentaire sur la quantité de gaz et le taux de formation d'étoiles de la galaxie est encore nécessaire pour tirer des conclusions plus fortes sur cette galaxie inhabituelle. Pour l'instant, elle reste encore un puzzle intrigant !
Contact : Pierre-Alain DUC
Publication :
« Discovery of Ram-pressure Stripped Gas around an Elliptical Galaxy in Abell 2670 »
par Yun-Kyeong Sheen et al., publié dans The Astrophysical Journal Letters, 840:L7 (5pp), 2017 May 1
pour une version électronique :
Sheen_2017_ApJL_840_L7.pdf
Voir : le communiqué de l'AAS (American Astronomical Society) (May 2017 - en anglais)
Voir aussi : - Une vision fine des cirrus galactiques (12 juillet 2016)
- Naissance turbulente des étoiles dans le choc des galaxies (12 mai 2014)
Rédaction: J.M. Bonnet-Bidaud
• Structure et évolution de l'Univers › Evolution des grandes structures et des galaxies
