A près de quatre millions d'années-lumière en direction de la constellation de Cannes Venatici, un visage de création attendait d'être dévoilé. Maintenant, grâce au travail d'équipe des processeurs d'images astronomiques du Space Telescope Science Institute à Baltimore, Maryland, et des astrophotographes de renommée mondiale Robert Gendler et Jay GaBany, nous sommes en mesure de voir les données combinées du télescope spatial Hubble avec l'imagerie du télescope au sol . Regardons en profondeur la galaxie spirale, Messier 106.
Ce n'était pas un projet d'imagerie du jour au lendemain. "Il y a quelques mois, l'équipe Hubble Heritage m'a contacté et m'a demandé si je serais intéressé à créer une image grand format de M106 à partir des données disponibles sur les archives héritées de Hubble", explique Gendler. «J'ai accepté et je suis allé travailler pour télécharger un grand nombre d'ensembles de données à partir du HLA. J'ai réalisé que ce serait un énorme projet. L'image serait une mosaïque de plus de 30 panneaux et incorporerait des ensembles de données à large bande et à bande étroite. »
Avec la coopération de Jay GaBany, ils ont combiné leurs propres observations / images de cette magnifique structure et les ont compilées avec des données Hubble - remplissant des zones où aucune donnée n'était disponible. L'image résultante est un portrait d'une telle profondeur et d'une telle beauté que c'est presque comme regarder dans les yeux de la création elle-même.
Laissez-vous emporter…
Si vous êtes attiré par le cœur de Messier 106, il y a de bonnes raisons. Ce n'est pas seulement une galaxie spirale ordinaire, c'est une galaxie à jet particulier qui peut être détectée à la radio et dans les longueurs d'onde H-alpha. «En raison de la géométrie particulière de la galaxie, les jets émergent de la région nucléaire à travers le disque galactique», explique Marita Krause (et al). "La distribution du gaz moléculaire semble également différente de celle des autres galaxies spirales." C'est juste cette différence qui fait que le NGC 4258 (M106) se démarque un peu de la foule et mérite donc un traitement supplémentaire. Selon de nouvelles techniques de modélisation, la «concentration de CO le long des crêtes est due à l'interaction des nuages de gaz en rotation avec le champ magnétique du jet par diffusion ambipolaire. On pense que cette interaction magnétique augmente le temps que les nuages moléculaires résident près du jet menant ainsi à la crête de CO quasi-statique. »
Connaître ces jets est présent et la soif de les révéler par imagerie est devenue la force motrice de R. Jay GaBany. «Depuis le début des années 1960, le M106, également connu sous le nom de NGC 4258, est connu pour présenter une paire supplémentaire de bras, située entre les bras en spirale composés d'étoiles, de poussière et de gaz. Mais une explication de leur existence est restée insaisissable jusqu'au début de cette décennie », explique Jay. «Ma contribution à l'image est venue de mon image de 2010 du M-106 qui a révélé toute l'étendue de ses jets incroyables. Mon image comprend 22 heures d'exposition à la lumière blanche à travers des filtres transparents, rouges, bleus et verts et 15 autres heures d'imagerie à travers un filtre h-alpha à bande étroite de 6 nm. »
«Vu dans la lumière émise par les molécules d'hydrogène lorsqu'elles deviennent ionisées, ces bras affichent une teinte rouge artificielle pour les rendre visibles dans l'image que j'ai produite. On pense maintenant que les armes supplémentaires sont causées par des jets de haute énergie émanant d'un trou noir super massif de 40 millions de masse solaire active menaçant le centre de la galaxie », explique GaBany. «Parce que les jets sont inclinés à une faible inclinaison, ils percent le disque et le halo environnant de cette galaxie. Ainsi, lorsque les jets traversent des régions gazeuses, ils créent un cocon d'expansion d'ondes de choc qui chauffe le matériau environnant, ce qui provoque son émission de rayonnement dans les longueurs d'onde optiques. La courbure et l'effilochage vus à leurs extrémités représentent les trajectoires précédentes du jet dues à la précession passée. La précession est un changement d'orientation de l'axe de rotation d'un objet en rotation. Par exemple, l'oscillation d'une toupie. "
Mais ce n’est pas tout. Cette galaxie Seyfert II de faible luminosité abrite également un maser - son disque déformé de molécules d'eau découvert en 1994. Grâce à des observations radio, le M106 est devenu le premier du genre à montrer l'emplacement exact du noyau d'un AGN (noyau galactique actif). Selon une étude réalisée par JR Herrnstein (et al): «NGC 4258 est un laboratoire exceptionnel pour l'étude des processus d'accrétion d'AGN. Le maser nucléaire révèle des détails sur la cinématique et la structure du disque d'accrétion à des échelles subparsec et permet la détermination de la masse centrale avec une grande précision.
Et il y a encore plus…
Au fond se cache ce trou noir supermassif connu - un trou extrêmement actif qui produit un rayonnement micro-ondes brillant. Mais ne vous arrêtez pas là. Habituellement, une galaxie spirale a deux bras, mais M106 en a deux. Ces «extras» éthérés peuvent être vus comme de faibles rubans de gaz aux longueurs d'onde optiques, mais se solidifient lorsqu'ils sont vus aux rayons X et à la radio. Ici, la structure est formée de gaz chaud plutôt que d'étoiles. Alors que ce processus était autrefois un mystère pour les astronomes, de nouvelles informations suggèrent qu'ils peuvent résulter de l'activité du trou noir, ce qui en fait un artefact unique. Qu'est-ce qui pourrait en être la cause? Ces «bras supplémentaires» pourraient être le résultat de la violente turbulence au cœur - où les gaz sont surchauffés et interagissent avec leurs homologues plus denses les faisant s'illuminer. Au périmètre de la structure galactique, les gaz sont plus lâches et la formation en arc pourrait être le produit du mouvement de l'activité du jet.
«Un de mes objectifs au début était de présenter les« bras anormaux »bien connus du M106», a déclaré Gendler. «Cette caractéristique, particulière au M106, proviendrait des gaz surchauffés, excités par l’accrétion de matière dans le trou noir massif de la galaxie. Les bras anormaux émettent de la lumière dans le spectre visuel autour de 656 nm (hydrogène alpha) et j'ai trouvé une bonne quantité d'ensembles de données d'hydrogène alpha pour les bras dans le HLA. »
Gendler était responsable de l'ensemble de l'assemblage et du traitement des images. "L'assemblage de l'image a nécessité plus de deux mois", a-t-il déclaré. «La qualité des données allait de bonne à très mauvaise. La galaxie centrale avait suffisamment de données de couleur, mais loin du centre, les données de Hubble étaient incomplètes et n'existaient pas dans certaines régions. J'ai alors décidé d'utiliser les données au sol de ma propre image et l'image de Jay GaBany du M106 pour remplir les zones de données Hubble manquantes ou incomplètes. J'ai également utilisé des données au sol pour augmenter le signal des zones extérieures de la galaxie car les données Hubble étaient rares et peu exposées pour les zones les plus reculées de la galaxie. »
Dans l'ensemble, Messier 106 est une galaxie qui mérite l'attention - l'attention et une touche d'amour données par deux des meilleurs astronomes amateurs et astrophotographes dévoués.
Source des informations originales: libération de l'image HubbleSite.
