Après avoir capturé une image de l'emblématique galaxie du Sombrero dans l'infrarouge moyen fin 2024, le télescope spatial James Webb de la NASA a poursuivi avec une observation dans le proche infrarouge. Sur cette nouvelle image, l'immense bulbe de la galaxie du Sombrero, le groupe dense d'étoiles situé en son centre, est illuminé, tandis que la poussière sur les bords extérieurs du disque bloque une partie de la lumière stellaire.
Image A : Galaxie du Sombrero (NIRCam)
Observation de la galaxie du Sombrero. Cette galaxie est un disque très oblong, brun-jaunâtre, qui s'étend de gauche à droite selon un angle (d'environ 10 heures à 17 heures). Son centre brille en blanc et s'étend au-dessus et en dessous du disque.
L'étude de galaxies comme le Sombrero à différentes longueurs d'onde, y compris le proche infrarouge et l'infrarouge moyen avec Webb, ainsi que le visible avec le télescope spatial Hubble de la NASA , aide les astronomes à comprendre comment ce système complexe d'étoiles, de poussière et de gaz s'est formé et a évolué, ainsi que l'interaction de cette matière. Comparé à l'image en lumière visible de Hubble, le disque de poussière apparaît moins prononcé sur la nouvelle image proche infrarouge de la caméra proche infrarouge (NIRCam) de Webb. Cela s'explique par le fait que les longueurs d'onde plus longues et plus rouges de la lumière infrarouge émise par les étoiles passent plus facilement à travers la poussière, ce qui bloque moins cette lumière stellaire. Sur l'image en infrarouge moyen, on voit bien la lueur de la poussière.
Image B : Galaxie du Sombrero (NIRCam/MIRI)
Deux observations de la galaxie du Sombrero sont séparées en diagonale : l'observation de Webb dans le proche infrarouge est à gauche et celle de Webb dans l'infrarouge moyen à droite. La galaxie est un disque très oblong qui s'étend de gauche à droite selon un angle, d'environ 10 h à 5 h. Le noyau de la galaxie se trouve au centre. Sur l'image de gauche dans le proche infrarouge, le centre de la galaxie brille en blanc et s'étend au-dessus et en dessous du disque. Le bord extérieur du disque est constitué de petits amas bruns tachetés. Sur l'image dans l'infrarouge moyen, la galaxie est bleu clair et agglomérée, comme des nuages dans le ciel. Le disque interne est plus clair, parsemé de taches d'étoiles. L'arrière-plan de l'espace est noir, parsemé de minuscules points de différentes couleurs.La galaxie du Sombrero est située à environ 30 millions d'années-lumière de la Terre, à la limite de l'amas de galaxies de la Vierge, et possède une masse équivalente à environ 800 milliards de soleils. Elle est située « par la tranche » de la Terre, ce qui signifie que nous la voyons de côté.
Des études ont montré que derrière la bande de poussière lisse et la lueur apaisante de la galaxie se cache un passé tumultueux . Quelques curiosités découvertes au fil des ans suggèrent que cette galaxie a autrefois fait l'objet d'une violente fusion avec au moins une autre galaxie.
Le Sombrero abrite environ 2 000 amas globulaires, soit des regroupements de centaines de milliers d'étoiles anciennes maintenues ensemble par la gravité. Des études spectroscopiques ont montré que les étoiles au sein de ces amas globulaires présentent des différences inattendues.
Les étoiles qui se forment à peu près au même moment à partir de la même matière devraient avoir des « empreintes » chimiques similaires – par exemple, les mêmes quantités d'éléments comme l'oxygène ou le néon. Cependant, les amas globulaires de cette galaxie présentent des variations notables. Une fusion de différentes galaxies sur des milliards d'années expliquerait cette différence.
Un autre élément de preuve à l’appui de cette théorie de la fusion est l’apparence déformée du disque interne de la galaxie.
Bien que notre vue soit classée comme « par la tranche », nous voyons en réalité cette galaxie presque par la tranche. Notre vue à six degrés de l'équateur signifie que nous ne la voyons pas directement de côté, mais légèrement d'en haut. De cette vue, le disque interne apparaît incliné vers l'intérieur, comme le début d'un entonnoir, au lieu d'être plat.
Vidéo A : Sombrero Galaxy Fade (visible, proche infrarouge, moyen infrarouge)
Cette vidéo compare des images de la galaxie du Sombrero, également connue sous le nom de Messier 104 (M104). La première image montre la lumière visible observée par la caméra avancée du télescope spatial Hubble. La seconde, en lumière proche infrarouge, montre l'observation de la galaxie par le télescope spatial Webb de la NASA à l'aide de l'instrument NIRCam (Near-Infrared Instrument). La dernière image montre la lumière infrarouge moyen observée par l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb.
Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI
La puissante résolution de la NIRCam de Webb nous permet également de distinguer des étoiles individuelles situées en dehors de la galaxie, mais pas nécessairement à la même distance que celle-ci. Certaines d'entre elles apparaissent rouges. On les appelle géantes rouges, des étoiles plus froides, mais dont la grande surface les fait briller intensément sur cette image. Ces géantes rouges sont également détectées dans l'infrarouge moyen, tandis que les étoiles plus petites et plus bleues du proche infrarouge « disparaissent » dans les longueurs d'onde plus longues.
Sur l'image NIRCam, des galaxies de formes et de couleurs variées sont également dispersées dans l'espace. La variété de leurs couleurs fournit aux astronomes des indices sur leurs caractéristiques, comme leur distance à la Terre.
Le télescope spatial James Webb est le premier observatoire spatial au monde. Webb résout les mystères de notre système solaire, explore des mondes lointains autour d'autres étoiles et explore les structures et les origines mystérieuses de notre univers, ainsi que notre place en son sein. Webb est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires, l'ESA (Agence spatiale européenne) et l'ASC (Agence spatiale canadienne).
Pour en savoir plus sur Webb, visitez : https://science.nasa.gov/webb
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Fourni par la NASA
