M82
M82

- Tube optique : C11 Edge HD Train optique : réducteur de focale Célestron x 0.72 Caméra : ATIK 4000 MM Monture : Paramount ME Logiciels : CCD AP, MaximDL et Pixinsight (de type LRGB sans PhotoShoping). Expositions : poses unitaires de 150 secondes 49L 19R 20G 25B 25Ha. M82, nuits du 8, du 10 et du 16 mars 2019. Nerpio, Espagne. Champ complet.

NGC 3034 - M82
NGC 3034 - M82

- Résolution ........ 0.772 arcsec/px Rotation .......... -17.063 deg Focale ............. 1976 mm Pixel size ........ 7.40 µm Field of view ..... 24' 27.1" x 24' 59.5" Image center ...... RA: 09 55 55.366 Dec: +69 40 55.71 Image bounds: top-left ....... RA: 09 57 28.904 Dec: +69 56 26.12 top-right ...... RA: 09 52 57.353 Dec: +69 49 11.90 bottom-left .... RA: 09 58 51.055 Dec: +69 32 28.41 bottom-right ... RA: 09 54 24.083 Dec: +69 25 22.26 Annotations par le module Annotate de PixInsight

M82
M82

Crop

NGC 3034 - M82
NGC 3034 - M82

Vue par le télescope spatial Hubble (HST)

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NGC 3034 - M82

NGC 3034 aka M82, le prototype des galaxies à sursauts de formation d'étoiles

Ursa Major
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Introduction

NGC 3034 est plus connue sous le nom de M82 ou galaxie du cigare (= GC 1950, WH IV 79 = 4 HON, Bode (18)). Avec plus de 5000 références dans la littérature, il s’agit de l’un des objets des catalogues de Messier les plus étudiés. Il est évidemment impossible de lister tout ce qui a été écrit sur elle.


Cette galaxie a été découverte par l'astronome allemand Johann Elert Bode le 31 décembre 1774 en même temps que M81 (NGC 3031), ce leur qui a valu le nom de « Nébuleuses de Bode » .


M82 a été redécouverte indépendamment par l'astronome français Pierre Méchain en août 1780, qui la signala ensuite à son ami Charles Messier. Messier l'a observé le 9 février 1781. D'autres astronomes ont aussi observé et enregistré M82, Johann Gottfried Koehler en 1779 et William Herschel en 1802.


M82 fait partie du groupe de M81. Ce groupe compte près d'une quarantaine de galaxies connues dont les plus importantes sont M81 (NGC 3031), NGC 2366, NGC 2403, NGC 2976, NGC 3077, NGC 4236 et IC 2574.

NGC 3034 - M82
NGC 3034 - M82

- Tube optique : C11 Edge HD Train optique : réducteur de focale Célestron x 0.72 Caméra : ATIK 4000 MM Monture : Paramount ME Logiciels : CCD AP, MaximDL et Pixinsight (de type LRGB sans PhotoShoping) Expositions : poses unitaires de 150 secondes 49L 19R 20G 25B 25Ha M82, nuits du 8, du 10 et du 16 mars 2019. Nerpio, Espagne Plongée dans le champ par cropping de l'image initiale

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Description

M82 est une galaxie spirale à sursaut d'étoiles de la Grande Ourse à environ 12,7 millions d'années-lumière  de magnitude 8.6, de type I0 edge D. John Dreyer l'a décrite comme "très brillante, très grande, très étendue (en trait) ».  Elle présente une large raie HI et des régions d'hydrogène ionisé.

De nombreuses mesures non fondées sur le décalage vers le rouge (redshift) estiment sa distance à 3,907 ± 0,668 Mpc (∼12,7 millions d'a.l).


M82 est trop proche de la Voie lactée pour que l’on puisse utiliser la valeur du redshift pour calculer sa distance.


Une galaxie à sursaut de formation d'étoiles ou starburst galaxy est une galaxie présentant un taux particulièrement élevé de formation d'étoiles par rapport aux taux observés dans la plupart des galaxies. Ce phénomène est limité dans le temps et constitue généralement une étape dans la vie d'une galaxie ; ce taux de formation d'étoiles est si grand dans une galaxie subissant un Sursaut de Formation que, s'il était maintenu, les réservoirs de gaz à l'origine des étoiles se consumeraient sur des périodes beaucoup plus courtes que la durée de vie dynamique de la galaxie. C'est pour cette raison qu'il est présumé que ces sursauts sont temporaires. 


Ces sursauts de formation d'étoiles résultent principalement d'une collision, ou d'une interaction avec une ou plusieurs galaxies proches. Parmi les galaxies à sursaut de formation d'étoiles bien connues, on citera aussi les galaxies des Antennes et IC 10.


Bien que M82 soit un aspect de galaxie irrégulière, une étude en proche infra-rouge en 2005 a mis en évidence deux bras spiraux symétriques, comme le montre l'image ci-dessous (cliquer pour l'afficher complètement).

Ces bras ne sont pas visibles en raison à la fois de la luminosité élevée de la surface du disque, de la position presque sur la tranche de la galaxie (~80°) et enfin et surtout de l'obscurcissement produit par le réseau de filaments poussiéreux des images réalisées dans le visible.

M82 vue en proche infra-rouge
M82 vue en proche infra-rouge

- Mise en évidence de deux bras spiraux symétriques.

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Un peu de science

Comme il s’agit de la galaxie à sursaut de formation d'étoiles la plus rapprochée de la Terre, elle constitue une cible de choix pour l'étude de ce type de galaxie. 


Subissant l'influence de sa voisine M81, plus grande, les forces de marée produites par la gravité ont déformé M82 lors d’un processus qui a débuté il y a environ 100 millions d'années. Cette interaction a produit une augmentation du taux de formation des étoiles d'un facteur 10 par rapport à celui d'une galaxie «isolée», rendant ainsi M82 5 fois plus lumineuse que la Voie lactée ; son centre est lui-même des centaines de fois plus lumineux que celui de notre galaxie.


En fait, M82 a vraisemblablement déjà subi plusieurs rencontres rapprochées avec M81, la dernière étant survenue il y a 200 à 500 millions d'années, ce qui a produit un sursaut de formation d'étoiles dont l'âge correspond à celui de certains ses amas. Ce sursaut aurait duré au moins 50 millions d'années avec un taux de formation d'environ 10 masses solaires par an. Cette rencontre a par ailleurs canalisé une grande quantité de gaz au centre de la galaxie au cours des 200 derniers millions d'années et a permis la naissance des amas du cœur de la galaxie, liés à deux épisodes de sursauts de formation d'étoiles beaucoup plus récents, le dernier étant survenu il y a de 4 à 6 millions d'années seulement.


Cette hypothèse coïncide bien avec l’âge des étoiles du disque de M82, formées il y a 500 millions d'années, avec des centaines d'amas aux propriétés semblables à celles des amas globulaires de la Voie lactée, mais plus jeunes et dont l'activité de formation a cessé (en dehors du cœur) il y a 100 millions d'années. Au sein du halo, le taux de formation d'étoiles est par contre à un niveau très faible depuis 1 milliard d'années.


Ainsi, Hubble a mis en évidence 197 jeunes amas d'étoiles massives près du cœur, La masse moyenne de ces amas avoisinant les 200 000 masses solaires. Le diamètre de cette région active de formation d'étoiles est d'environ 500 pc.


Quatre amas très brillants (désignés par les lettres A, C, D et E sur le schéma ci-dessou) sont détectables dans cette région en lumière visible, ces amas correspondant à des sources connues d’émission de rayons X, d'infrarouge et d'ondes radio. Les jet de matière bipolaires de M82 semblent concentrés sur les amas A et C, où ils seraient entretenus par l'énergie libérée par des supernovas qui se produiraient dans ces amas environ une fois par décennie.

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Par ailleurs, les observations réalisées en rayonnement X par Chandra montrent une région d'émission variable de rayon X située à environ 600 années-lumière du centre de M82, désignée sous le nom de M82 X-1. Il semble que ces émissions proviennent en fait du premier trou noir connu de masse intermédiaire, dont la masse serait comprise entre 200 et 500 masses solaires (images 2 et 3 supra). 


A contrario, comme de nombreuses galaxies, M82 renferme un trou noir supermassif en son centre dont la masse estimée est de 30 000 000 masses solaires.  En 2014 y fut découvert la source X ultralumineuse (ULX) M82 X-2. Il s'agit du pulsar le plus brillant connu à ce jour.


M82 fut le siège de plusieurs supernovas récentes : 2004am, 2008iz, poss. 2009? et enfin SN 2014J, de type 1a, découverte le 21 janvier 2014 (cf. image 4 supra)

Références :

The Local Group and Other Neighboring Galaxy Groups.  I. D. Karachentsev. The Astronomical Journal, vol. 129, no 1,‎ janvier 2005, p. 178-188


General study of group membership. II - Determination of nearby groups. A.M. Garcia. Astronomy and Astrophysics Supplement Series, vol. 100 #1,‎ juillet 1993, p. 47-90


The Discovery of Spiral Arms in the Starburst Galaxy M82. Y.D. Mayya, L. Carrasco & A. Luna ? Astrophysical Journal, vol. 628,‎ juin 2005, p. L33-L36


The stellar velocity dispersion in the nucleus of M82. N. I. Gaffney, D. F. Lester & C. M. Telesco. The Astrophysical Journal, vol. 407,‎ 1993, p. L57–L60


Star cluster versus field star formation in the nucleus of the prototype starburst galaxy M 82. S. Barker, R. de Grijs & M. Cerviño. Astronomy & Astrophysics, vol. 484 #3,‎ avril 2008, p. 711-720

Date  de création : 

Date  de modification :

20 03 2019

30 11 2020