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M104 (galaxie)

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La galaxie du Sombrero, M104
Image illustrative de l’article M104 (galaxie)
La galaxie spirale M104 (télescope spatial Hubble).
Données d’observation
(Époque J2000.0)
Constellation Vierge
Ascension droite (α) 12h 39m 59,4s[1]
Déclinaison (δ) −11° 37′ 23″ [1]
Magnitude apparente (V) 8,0[2]
9,0 dans la Bande B[2]
Brillance de surface 11,89 mag/am2[2]
Dimensions apparentes (V) 8,6′ × 4,2′[2]
Décalage vers le rouge 0,003416 ± 0,000017[1]
Angle de position 89°[2]

Localisation dans la constellation : Vierge

(Voir situation dans la constellation : Vierge)
Astrométrie
Vitesse radiale 1 024 ± 5 km/s [1]
Distance 9,55 ± 0,31 Mpc (∼31,1 millions d'al)[3]
Caractéristiques physiques
Type d'objet Galaxie spirale
Type de galaxie SA(s)a[1],[4] Sa[2],[5],[1]
Dimensions environ 29,09 kpc (∼94 900 al)[1],[a]
Découverte
Découvreur(s) Pierre Méchain[4]
Date [4]
Désignation(s) NGC 4594
PGC 42407
UGCA 293
MCG -2-32-20
IRAS 12373-1120[2]
Liste des galaxies spirales
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M104 (NGC 4594, aussi appelé la galaxie du Sombrero) est une galaxie spirale vue par la tranche située dans la constellation de la Vierge. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 1 368 ± 25 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 20,17 ± 1,46 Mpc (∼65,8 millions d'al)[1].

M104 a été utilisée par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique SAa sp dans son atlas des galaxies[6],[7].

La classe de luminosité de M104 est I et elle présente une large raie HI. C'est aussi une galaxie LINER, c'est-à-dire une galaxie dont le noyau présente un spectre d'émission caractérisé par de larges raies d'atomes faiblement ionisés. De plus, c'est une galaxie active de type Seyfert 2 (1.9)[1].

Avec une brillance de surface égale à 11,89 mag/am2, on peut qualifier M104 de galaxie présentant une brillance de surface élevée.

Histoire

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Certaines sources indiquent que Charles Messier a découvert M104. En fait, elle ne figurait pas dans la première édition de son catalogue et il l'ajouta manuellement à celui-ci dans sa copie personnelle le 11 mai 1781[8].

C'est Pierre Méchain, un collègue de Charles Messier, qui a découvert M104 et il en a informé Jean Bernouilli dans une lettre datant du 6 mai 1783[4]. Camille Flammarion remarqua la similitude de la position indiquée par Méchain et l'objet (HI.43, la galaxie du Sombrero) observé par John Herschel le [4] et il l'ajouta à la liste de Messier en 1921[8].

En 1912, Vesto Slipher de l'Observatoire Lowell a été le premier à observer le décalage des raies spectrales des galaxies. M104 a été la première galaxie pour laquelle il a obtenu un fort décalage vers le rouge. Le décalage obtenu correspondait à une vitesse d'environ 1 000 km/s. On considérait auparavant M104 comme une nébuleuse de notre galaxie, mais cette vitesse était beaucoup trop grande pour que ce soit le cas. Slipher a aussi détecté le mouvement de rotation de la M104[8]. Slipher a ainsi découvert les premières évidences de l'existence de systèmes d'étoiles autres que ceux de notre galaxie.

Observation

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Position de la galaxie M104 dans le ciel.

L'observation de M104 est assez difficile d’autant qu’elle s’éloigne rarement de l’horizon aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. Pour la repérer, partez de l’étoile Algorab : au nord de cette étoile, vous trouverez un Y à l’envers ; M104 est à 1° NE de l’étoile qui constitue la base du Y. M104 est visible dans une lunette astronomique mais ne présente alors pas grand intérêt. En revanche, un télescope de 200 mm permet de déceler la barre sombre de poussières en contraste devant le noyau brillant.

Distance

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Le site NASA/IPAC rapporte 31 mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift). Le résultat de ces mesures donne une distance de 11,219 ± 3,592 Mpc (∼36,6 millions d'al)[9]. La distance de Hubble pour M104 est de 20,17 ± 1,46 Mpc (∼65,8 millions d'al)[1].

Des études plus récentes basées sur l'observation des étoiles géantes rouges de la galaxie ont produit des résultats beaucoup plus précis que ceux obtenus auparavant. Les auteurs d'un article publié en 2016 rapportent une distance de 9,55 ± 0,13 Mpc[3].

Cette galaxie, comme plusieurs de l'amas de la Vierge, est relativement rapprochée du Groupe local et on obtient souvent une distance de Hubble très différente en raison de leur mouvement propre dans le groupe où dans l'amas où elles sont situées. La distance de 9,55 Mpc est sans doute plus près de la réalité. Puisque cette valeur est le loin inférieure à la distance de Hubble, NGC 4594 se dirige vers le centre de l'amas en direction opposée à la Voie lactée. Notons que c'est avec la valeur moyenne des mesures indépendantes, lorsqu'elles existent, que la base de données NASA/IPAC calcule le diamètre d'une galaxie, donc ici avec 11,219 Mpc.

Anneau de poussière

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La caractéristique la plus remarquable de M104, qui lui vaut son nom populaire de galaxie du Sombrero, est la ligne de poussière en face de son bulbe. Cette bande de poussière est en fait un disque symétrique qui entoure le bulbe de la galaxie[10]. La plus grande partie de l'hydrogène neutre[11] et de la poussière[10] sont dans ce disque. Le disque pourrait aussi contenir la majeure partie du gaz moléculaire de la galaxie[10], mais cette déduction est basée des observations en ondes radio à faible résolution et à des détections de faible intensité[12],[13]. Davantage d'observations seraient nécessaires pour confirmer que le gaz moléculaire est enfermé dans l'anneau de M104. La spectroscopie infrarouge révèle que l'anneau de poussière est le principal site de formation d'étoiles de la galaxie[10].

Noyau

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LINER

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M104 en infrarouge.

Comme mentionné dans l'introduction, M104 est une galaxie LINER[1],[14]. Cela signifie que les atomes sont faiblement ionisés ou, en d'autres termes, qu'ils ont perdu relativement peu d'électrons. La source d'énergie des galaxies LINER est l'objet de débats. L'énergie de certaines galaxies LINER pourraient provenir des gaz chauds que l'on trouve dans des régions de formation d'étoiles alors que pour d'autres elle proviendrait d'un noyau actif où se trouve un trou noir supermassif. Des observations en infrarouge ont montré que la formation d'étoiles est probablement absente dans le noyau de M104. Cependant, il y a un trou noir supermassif dans le noyau de la galaxie qui est probablement la source de l'activité LINER[10].

Trou noir supermassif

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La présence d'un trou noir supermassif a été signalé au milieu des années 1990 par un groupe d'astronomes travaillant avec le télescope spatial Hubble[15]. D'après la vitesse des étoiles observées, ils ont déduit que la masse du trou noir de M104 était de l'ordre d'un milliard de masses solaires.

Selon étude publiée en 2006 basée sur les mesures de luminosité de la bande K de l'infrarouge proche du bulbe de M104 (NGC 4594 dans l'article), on obtient une valeur de 108,9 (794 millions de masses solaires) pour le trou noir supermassif qui s'y trouve[16].

Selon une troisième étude publiée en 2009 basée sur la vitesse interne de la galaxie mesurée par le télescope spatial Hubble, la masse du trou noir supermassif au centre de M104 serait comprise entre 240 millions et 860 millions de [17].

Selon les auteurs d'un article publié en , la connaissance de la masse d'un trou noir central et du taux d'accrétion par celui-ci permet d'estimer le taux de formation d'étoiles dans la région centrale des galaxies de type Seyfert. Ce taux pour M 104 serait à l'intérieur et à l'extérieur d'un rayon de 1 kpc respectivement de 0,034 /an et de 0,66 /an [18].

Rayonnement synchrotron

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Le noyau de M104 est une forte source de rayonnement synchrotron dans les domaines des rayons X[19],[20],[21] et des ondes radio[22],[23],[24],[25]. Le rayonnement synchrotron est émis par des électrons se déplaçant à très grande vitesse en s'enroulant autour des lignes d'un puissant champ magnétique. Ce genre d'émission est assez courant dans les noyaux actifs des galaxies.

Rayonnement térahertz

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En 2006, deux groupes ont publié des mesures du rayonnement térahertz en provenance du noyau de M104 à une longueur d'onde de 850 μm[25],[10]. La source de ce rayonnement reste non identifiée. Il ne vient pas de l'émission thermique de la poussière qui habituellement émet des ondes dans le domaine des ondes radio. Il ne provient pas non plus du rayonnement continu de freinage (rayonnement bremsstrahlung) des gaz chaud rarement émis à des longueurs d'onde millimétriques ou d'un gaz moléculaire qui produit généralement des raies spectrales dans le domaine des microondes[10].

Amas globulaires

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M104 a un nombre relativement élevé d'amas globulaires. Selon des études, il y a entre 1200 et 2000 amas dans le halo de la galaxie[26],[27],[28]. Le rapport du nombre d'amas globulaires sur la luminosité de M104 est élevé comparé à celui de la Voie lactée, mais il est semblable à celui d'autres galaxies ayant un large bulbe. Ce rapport est souvent cité afin de démontrer que le nombre d'amas globulaires pourrait être relié à la taille du bulbe d'une galaxie.

Groupe de galaxies ?

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M104 se trouve dans un complexe filamentaire de galaxies qui s'allonge au sud de l'amas de la Vierge[29]. Cependant, il semble que M104 ne fasse pas partie d'un groupe de galaxies. Il existe deux méthodes d'identification d'un groupe de galaxie. La méthode hiérarchique considère les galaxies une à une pour déterminer si elles font partie d'un plus grand agrégat de galaxies. Cette méthode produit généralement des résultats montrant que M104 fait partie d'un groupe qui comprend NGC 4487, NGC 4504, NGC 4802 et UGCA 289 et possiblement quelques autres galaxies[29],[30],[31].

Note : NGC 4487, NGC 4504 et UGCA 289 font partie d'une groupe de galaxies émettant des rayons X, le groupe de NGC 4487[32].

La deuxième méthode est basée sur la théorie de la percolation. Elle considère les galaxies par paire pour déterminer l'appartenance à un groupe. Cette méthode indique que M104 n'est pas dans un groupe[33] ou qu'elle forme une paire avec UGCA 287[31].

M104 est cependant accompagné d'une galaxie naine ultracompacte (en) découverte en 2009. La magnitude absolue de cette galaxie est égale à -12,3 et son rayon effectif est de seulement 47,9 années-lumière. Sa masse est égale 3,3 x 107 [34].

Galerie

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  • M104 en ultraviolet (GALEX).
    M104 en ultraviolet (GALEX).
  • Photo d'un astronome amateur (Carsten Frenzl).
    Photo d'un astronome amateur (Carsten Frenzl).
  • M104 par le relevé SDSS.
    M104 par le relevé SDSS.
  • Image en très haute qualité d'un bord et de l'environnement de M104.
    Image en très haute qualité d'un bord et de l'environnement de M104.

Notes et références

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Notes

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(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Sombrero Galaxy » (voir la liste des auteurs).
  1. ↑ Diamètre dans la bande RC3 D_0 (blue).

Références

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  1. ↑ a b c d e f g h i j et k (en) « Results for object NGC 4594 », NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le ).
  2. ↑ a b c d e f et g « Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 4500 à 4599 », sur astrovalleyfield.com (consulté le )
  3. ↑ a et b Kristen. B. W. McQuinn, Evan D. Skillman, Andrew E. Dolphin, Danielle Berg et Robert Kennicutt, « The Distance to M104 », The Astronomical Journal, vol. 152, no 5,‎ , p. 7 pages (DOI 10.3847/0004-6256/152/5/144, Bibcode 2016AJ....152..144M, lire en ligne [PDF])
  4. ↑ a b c d et e (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 4594 » (consulté le ).
  5. ↑ (en) « NGC 4594 sur HyperLeda » (consulté le )
  6. ↑ Atlas des galaxies de Vaucouleurs sur le site du professeur Seligman, NGC 4594
  7. ↑ (en) « The Galaxy Morphology Website, NGC 4594 » (consulté le )
  8. ↑ a b et c « M104, Galaxie Spirale M104 (NGC 4594), type Sa, dans la Vierge » (consulté le )
  9. ↑ « Your NED Search Results », sur ned.ipac.caltech.edu (consulté le )
  10. ↑ a b c d e f et g George J. Bendo, Brent A. Buckalew, Daniel A. Dale et et al., « Spitzer and JCMT Observations of the Active Galactic Nucleus in the Sombrero Galaxy (NGC 4594) », The Astrophysical Journal, vol. 645, no 1,‎ , p. 134-147 (DOI 10.1086/504033, Bibcode 2006ApJ...645..134B, lire en ligne [PDF])
  11. ↑ E. Bajaja, G. van der Burg, S. M. Faber, J. S. Gallagher, G. R. Knapp et W. W. Shane, « The distribution of neutral hydrogen in the Sombrero galaxy, NGC 4594. », Astronomy and Astrophysics, vol. 141,‎ , p. 309-317 (Bibcode 1984A&A...141..309B, lire en ligne [PDF])
  12. ↑ E. Bajaja, R. -J. Dettmar, E. Hummel et R. Wielebinski, « The large-scale radio continuum structure of the Sombrero galaxy (NGC4594). », Astronomy and Astrophysics, vol. 202,‎ , p. 35-40 (Bibcode 1988A&A...202...35B, lire en ligne [PDF])
  13. ↑ Judith S. Young, Shuding Xie, Linda Tacconi et et al., « The FCRAO Extragalactic CO Survey. I. The Data », Astrophysical Journal Supplement, vol. 98,‎ , p. 219 (DOI 10.1086/192159, Bibcode 1995ApJS...98..219Y)
  14. ↑ Luis C. Ho, Alexei V. Filippenko et Wallace L. W. Sargent, « A Search for ``Dwarf Seyfert Nuclei. III. Spectroscopic Parameters and Properties of the Host Galaxies », The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 112, no 2,‎ , p. 315-390 (DOI 10.1086/313041, Bibcode 1997ApJS..112..315H, lire en ligne [PDF])
  15. ↑ John Kormendy, Ralf Bender, Edward A. Ajhar et et al., « Hubble Space Telescope Spectroscopic Evidence for a 1 X 10 9 Msun Black Hole in NGC 4594 », Astrophysical Journal Letters, vol. 473,‎ , p. L91 (DOI 10.1086/310399, Bibcode 1996ApJ...473L..91K)
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  17. ↑ A. Beifiori, M. Sarzi, E.M. Corsini, E. Dalla Bontà, A. Pizzella, L. Coccato et F. Bertola, « UPPER LIMITS ON THE MASSES OF 105 SUPERMASSIVE BLACK HOLES FROM HUBBLE SPACE TELESCOPE/SPACE TELESCOPE IMAGING SPECTROGRAPH ARCHIVAL DATA », The Astrophysical Journal, vol. 692, no 1,‎ , p. 856-868 (DOI 10.1088/0004-637X/692/1/856, lire en ligne)
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  21. ↑ S. Pellegrini, A. Baldi, G. Fabbiano et D. -W. Kim, « An XMM-Newton and Chandra Investigation of the Nuclear Accretion in the Sombrero Galaxy (NGC 4594) », The Astrophysical Journal, vol. 597, no 1,‎ , p. 175-185 (DOI 10.1086/378235, Bibcode 2003ApJ...597..175P, lire en ligne [PDF])
  22. ↑ A. G. de Bruyn, P. C. Crane, R. M. Price et J. B. Carlson, « The radio sources in the nuclei of NGC 3031 and NGC 4594. », Astronomy and Astrophysics, vol. 46,‎ , p. 243-251 (Bibcode 1976A&A....46..243D, lire en ligne [PDF])
  23. ↑ E. Hummel, J. M. van der Hulst et J. M. Dickey, « Central radio sources in spiral galaxies. Starburst or accretion. », Astronomy and Astrophysics, vol. 134,‎ , p. 207-224 (Bibcode 1984A&A...134..207H, lire en ligne [PDF])
  24. ↑ Andy Thean, Alan Pedlar, Marek J. Kukula, Stefi A. Baum et Christopher P. O'Dea, « High-resolution radio observations of Seyfert galaxies in the extended 12-μm sample - I. The observations », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 314, no 3,‎ , p. 573-588 (DOI 10.1046/j.1365-8711.2000.03401.x, Bibcode 2000MNRAS.314..573T, lire en ligne [PDF])
  25. ↑ a et b M. Krause, R. Wielebinski et M. Dumke, « Radio polarization and sub-millimeter observations of the Sombrero galaxy (NGC 4594). Large-scale magnetic field configuration and dust emission », Astronomy and Astrophysics, vol. 448, no 1,‎ , p. 133-142 (DOI 10.1051/0004-6361:20053789, Bibcode 2006A&A...448..133K, lire en ligne [PDF])
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  27. ↑ W. E. Harris, H. C. Harris et G. L. H. Harris, « Globular clusters in galaxies beyond the Local Group. III. NGC 4594 (The SOMBRERO). », Astronomical Journal, vol. 89,‎ , p. 216-223 (DOI 10.1086/113504, Bibcode 1984AJ.....89..216H, lire en ligne [PDF])
  28. ↑ Terry J. Bridges et David A. Hanes, « The Globular Cluster System of NGC 4594 (The Sombrero) », Astronomical Journal, vol. 103,‎ , p. 800 (DOI 10.1086/116102, Bibcode 1992AJ....103..800B, lire en ligne [PDF])
  29. ↑ a et b (en) R. Brent Tully R. Brent Tully, Nearby Galaxies Catalog, Cambridge University Press., (ISBN 9780521352994)
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Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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