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Astro-Physics RH-305 + SBIG STX-16803 +A-P 1600 

Nouveau Mexique. USA.
 Astrodon Filtre L Tru-Balance Gen2  série E, 50 mm : 18 x 600 s

Astrodon Filtre R Tru-Balance Gen2 série E, 50 mm : 16 x 600 s
Astrodon Filtre G Tru-Balance Gen2  série E, 50 mm  : 15 x 600 s

Astrodon Filtre B Tru-Balance Gen2  série E, 50 mm : 18 x 600 s
Astrodon Filtre Narrowband H alpha 5nm, 50 mm : 31 x 1200 s

NGC 5229

Une intégrale dans l'espace

Les Chiens de chasse (Canes venaciti)
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Introduction

Photo extraite d'un crop de cette image à grand champ de M51.


A part sa morphologie proche de notre Voie lactée, cette galaxie ne présente pas d'élément particulièrement déterminant, mais l'étude de son environnement apporte quelques éléments intéressants.

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Localisation dans le ciel de NGC 5229 par rapport à NGC 5194 - M51

Description

NGC 5229 est une petite galaxie spirale de Faible Brillance de Suface (LSB) classée Sd C (Ann et al. 2015) de type tardif située dans les Chiens de Chasse. De magnitude 14.7 pour une taille apparente de 3.58′ × 0.45' elle vue presque par la tranche.


Sa vitesse radiale est de l'ordre de 364 km/s avec un z(~) 0.001214. 


Les bords de son disque sont légèrement courbés à leurs côtés opposés, ce qui donne à la galaxie une forme "en intégrale".


Elle s'intègre dans un nuage galactique proche à faible densité : Canes Venatici I, (aussi appelé CVnI) peuplé principalement d'objets dispersés de type tardif. 

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Seule image de qualité "scientifique" que j'ai trouvé de NGC 5229, en filtre r' obtenue par intrégration de 3600 s de poses avec le Wyoming Infrared Observatory (WIRO). L'image est extraite de l'article de Dale et al. 2012

Un peu de science

J'ai envie de dire qu'à part sa morphologie un peu particulière, il n'y a pas grand chose d'autre à dire sur NGC 5229. Elle fait partie de plusieurs études sur CVnI qui n'apportent pas réellement d'éléments déterminants ; l'une de ces études a même un abstract publié sans résumé avec cette phrase assez étonnante dans le texte "6. Summary. Awesome summary goes here." C'est dire !


Pour en revenir à la place de NGC 5229 dans les publications, on en revient principalement à cette même problématique de l'évolution des étoiles et des galaxies et à la place de la matière noire.


Une de ces études toutefois s'est penché sur ce moment crucial de l'assemblage des galaxies pour appréhender de façon générale leur évolution. 


Le modèle ΛCDM (à lire "lambda CDM", en anglais Lambda - Cold Dark Matter, c'est-à-dire le modèle " lambda - matière noire froide")  désigne un modèle cosmologique du Big Bang paramétré par une constante cosmologique (défini par la lettre grecque Λ ) qui est associé à la matière noire froide. Il est aussi appelé modèle standard du Big Bang, car c'est le modèle actuel le plus simple qui rende compte de nombreuses propriétés du cosmos.


Dans ce modèle ΛCDM, les disques galactiques sont construits par fusions et accrétions de petits satellites, ainsi que par l'activité de formation d'étoiles in situ. Dans le scénario "inside-out", les disques de galaxies se développent grâce à la formation d'étoiles dans leur partie la plus externe. De tels processus peuvent être facilemnt évalués par des "traceurs", tels les gradients de métallicité (qui sont une mesure indirecte de l'âge des étoiles).


Après avoir constaté que les diagrammes couleur-magnitude de NGC 300 et de M33 obtenus grâce au télescope spatial Hubble montraient un scénario de formation de type "inside-out" (que l'on pourrait traduire par "à l'envers") avec une métallicité décroissante et un âge stellaire plus jeune à de grands rayons au sein des disques de ces deux galaxies, puis une inversion positive des gradients stellaires pour les parties externes de M33, les auteurs ont essayé de tester ce mécanisme de formation pour des galaxies "naines", ie. des galaxies pour lesquelles la faible masse les rendent plus sensibles aux effets environnementaux. L'étude ne permet toutefois pas de conclure.

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Un papier plus récent (mai 2018) - où NGC 5229 est seulement mentionnée - constate que malgré sa faible densité, l'étude de l'émission Hα de CVnI montre que les processus de formation d'étoiles dans la plupart de ses galaxies restent plutôt actifs en dépit de la faible densité de contraste et des interactions plutôt rares entre ses membres. Des mesures précises du Taux de Formation d'Etoiles (SFR) au sein du nuage CVnI montre un excès de SFR de 4 à 6 fois plus élevé que la quantité moyenne globale (ΔN/N ~ 4) du Volume local, mais ce qui reste dans la norme pour des amas galactiques proches.


Bref, rien de bien croustillant pour cette jolie galaxie.


On peut noter qu'elle apparaît citée aussi dans ce papier assez étonnant de Hofmeister et Criss, qui revisite complètement la problématique de la cohésion des galaxies (et la matière noire) ... Je ne peux pas copier coller ici le résumé de leur papier qui a été traduit très approximativement par la rédaction de la NRC Research Press et qui ne veut pas dire grand chose, mais en résumé, ce papier remet en cause les modèles qui décrivent les galaxies en rotation en devant utiliser de nombreux paramètres d’ajustement tout en requérant des quantités généreuses de matière noire - qui n’a toujours pas été détectée - ou encore en réalisant des modifications de la loi de Newton, tout ça afin d’ajuster les résultats observés à la théorie. Or les auteurs appliquent le théorème du viriel (relation générale qui s'applique à un système de plusieurs corps en interaction et qui relie les moyennes temporelles de ses énergies cinétique et potentielle) et la loi de Newton à des sphéroïdes de Mclaurin en rotation avec une densité interne variable (un sphéroïde de Maclaurin est un ellipsoïde oblate, sphéroïde dont l’axe secondaire est choisi comme axe de rotation, phénomène qui se produit lorsqu'un corps fluide auto-gravitant de densité homogène tourne avec une vitesse angulaire constante). Selon les auteurs, cette méthode / ce modèle permet, d'expliquer comment la rotation galactique s'organise en trois dimensions sans recourir à la matière noire notamment.


J'ai extrait cette phrase de ses auteurs qui ne mâchent pas leur mots : "S'attendre à ce que les galaxies spirales, dont la masse réside principalement à de grands rayons, devraient se comporter de manière analogue à notre système solaire, dont la masse réside presque exclusivement en son centre, est déraisonnable." Pas faux.


Bref, gros morceau de mathématiques... A lire pour les passionnés, mais pour les autres, se contenter de regarder avec plaisir notre petite spirale en forme d'intégrale fera l'affaire ,)

Références :

Radial age gradients in fiftenne nearby galaxies. D. A. Dale, G. Beltz-Mohrmann, A. Egan, A. Hatlestad, L. Herzog, A. Leung, J. McClane, C. Phenicie, J. Roberts, K. Barnes, H. A. Kobulnicky, S. Staudaher, L. van Zee and the EDGES team. The Astronomical Journal, Volume 151, Number 1


Radial Star Formation Histories in 32 Nearby Galaxies. Daniel A. Dale, Kristin R. Anderson, Louis M. Bran, Isaiah S. Cox, Carolyn L. Drake, Nathan J. Lee, Jacob D. Pilawa, F. Alexander Slane, Susana Soto, Emily I. Jensen, Jessica S. Sutter, Jordan A. Turner, Henry A. Kobulnicky. The Astronomical Journal, 151:4 (12pp), 2016 January


Canes Venatici I cloud of galaxies seen in the Hα line. S.S. Kaisin and I.D. Karachentsev. Astronomy & Astrophysics manuscript no. text˙new. May 28, 2018


Structure and stellar content of dwarf galaxies III. B and R photometry of dwarf galaxies in the M101 group and the nearby field. T. Bremnes, B. Binggeli and P. Prugniel. Astronomy & Astrophysics, mars


The physics of galactic spin. A. M. Hofmeister and R. E. Criss.  Can. J. Phys. 95: 156–166 (2017).

Date  de création : 

Date  de modification :

08 06 2019

28 04 2021