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M74 (galaxie)

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Pour les articles homonymes, voir M74.

M74
Galaxie du Fantôme
Image illustrative de l’article M74 (galaxie)
Messier 74 par le télescope spatial Hubble. (NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration)
Données d’observation
(Époque J2000.0)
Constellation Poissons
Ascension droite (α) 01h 36m 41,7s[1]
Déclinaison (δ) 15° 47′ 01″ [1]
Magnitude apparente (V) 9,4 [2]
10,0 dans la Bande B[2]
Brillance de surface 14,40 mag/am2[2]
Dimensions apparentes (V) 10,5′ × 9,5′[2]
Décalage vers le rouge +0,002192 ± 0,000003[1]
Angle de position 25°[2]

Localisation dans la constellation : Poissons

(Voir situation dans la constellation : Poissons)
Astrométrie
Vitesse radiale 657 ± 1 km/s [1]
Distance 7,495 ± 3,090 Mpc (∼24,4 millions d'al)[3]
Caractéristiques physiques
Type d'objet Galaxie spirale
Type de galaxie SA(s)c[1]
Sc[2]
SA(s)c?[4]
Dimensions environ 26,16 kpc (∼85 300 al)[1],[a]
Découverte
Découvreur(s) Pierre Méchain[4]
Date ~fin [4]
Désignation(s) NGC 628
PGC 5974
UGC 1149
MCG 3-5-11
CGCG 460.14
IRAS 01340+1532 [2]
Liste des galaxies spirales
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M74 (NGC 628, ou galaxie du Fantôme[5],[6],[7]) est une galaxie spirale de grand style[8], située dans la constellation des Poissons. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 359 ± 21 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 5,29 ± 0,48 Mpc (∼17,3 millions d'al)[1]. M74 a été découverte par l'astronome français Pierre Méchain en 1780, puis observée par Charles Messier qui l'intégra dans son catalogue quelques semaines plus tard.

M74 a été utilisée par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique SA(s)c dans son atlas des galaxies[9],[10].

La classe de luminosité de M74 est III et elle présente une large raie HI. Elle renferme également des régions d'hydrogène ionisé[1]. La luminosité de la galaxie de M74 dans l'infrarouge lointain (de 40 à 400 µm) est égale à 6,61 × 109  (109,82) et sa luminosité totale dans l'infrarouge (de 8 à 1 000 µm) est de 8,91 × 109  (109,95)[11].

Avec une brillance de surface égale à 14,40 mag/am2, on peut qualifier M74 de galaxie à faible brillance de surface (LSB en anglais pour low surface brightness) selon laquelle son surnom est galaxie du Fantôme. Les galaxies LSB sont des galaxies diffuses (D) avec une brillance de surface inférieure de moins d'une magnitude à celle du ciel nocturne ambiant.

Distance de M74

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À ce jour, 34 mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift) donnent une distance de 7,495 ± 3,090 Mpc (∼24,4 millions d'al)[3], ce qui est à l'intérieur des valeurs de la distance de Hubble. Cependant, étant donné la proximité de cette galaxie avec le Groupe local, cette distance est plus près de la réalité que la distance de Hubble. La loi de Hubble-Lemaître ne s'applique en effet pas aux galaxies du Groupe local et aux galaxies voisines de celui-ci.

Caractéristiques

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Sa masse n'est que de 1/5e celle de notre galaxie[12], mais son diamètre est tout de même d'environ 26 kpc (∼84 800 al)[1]. Les bras spiraux de la galaxie contiennent beaucoup d'étoiles jeunes ou encore en formation.

Trou noir supermassif

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Selon un article basé sur les mesures de luminosité de la bande K de l'infrarouge proche du bulbe de M74 (NGC 628), on obtient une valeur de 106,7 (5,0 millions de masses solaires) pour le trou noir supermassif qui s'y trouve[13].

Supernovas

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Trois supernovas ont été observées dans M74 : SN 2002ap, SN 2003gd (en) et SN 2013ej.

SN 2002ap

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La supernova SN 2002ap a été découvert le par l'astronome amateur japonais Yoji Hirose. Sa magnitude apparente était alors égale à 14,5 et elle a augmenté à 13,7 la journée suivante. Cette supernova a été observée par le télescope spatial XMM-Newton le alors que sa magnitude continuait d'augmenter. Finalement, sa magnitude a atteint un maximum de 12,3 le [14]. Son spectre a montré des caractéristiques que cette explosion stellaire était une supernova de type Ic[15]. Il pourrait s'agir d'une hypernova, une explosion stellaire au moins 100 fois plus lumineuse qu'une supernova de type Ia. La supernova SN 2002ap a attiré passablement d'attention, car il s'agit d'une des rares de type Ic à se produire à une distance de moins de 10 Mpc dans les récentes années. Les observations de cette supernova ont été utilisées pour valider les théories de l'origine de ce type de supernova se produisant à des plus grandes distances et aussi les théories des liens entre les supernovas et les sursauts gamma[16],[17].

SN 2003gd

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SN 2003gd est une supernova de type II-P qui a été découverte par Robert Evans le avec un petit télescope de 31 cm. Sa découverte a été confirmée le à l'observatoire de Siding Spring par R.H. McNaught. La luminosité de ce type de supernova est connue et est à peu près la même d'une supernova à l'autre. On peut donc utiliser ces supernovas pour obtenir des valeurs assez précises des distances. La distance obtenue pour M74 en utilisant les mesures de cette supernova est de 9,6 ± 2,8 Mpc (∼31,3 millions d'al) ce qui est en accord avec la valeur obtenue de la distance de Hubble. On a découvert l'écho lumineux de cette supernova, une réflexion de la lumière qui apparait après la lumière directe de l'explosion. C'est un phénomène rarement observé. Cette réflexion semble provenir de la poussière interstellaire environnante. La lumière de cet écho peut être utilisée pour déterminer la composition de la poussière interstellaire[18],[19].

SN 2013ej

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SN 2013ej a été découvert le dans le cadre du programme de recherche de supernovas de l'observatoire Lick. Sa magnitude apparente était alors de 13,5, elle a atteint une valeur de 12,6 deux jours plus tard et sa valeur maximale de 12,4 le . SN 2013ej est aussi une supernova de type II-P[20] ou peut-être de type II-L[21]. Plusieurs observations réalisées ont déterminé que cette supernova provient de l'effondrement du cœur d'une supergéante rouge dont la masse varie selon les études entre 8 et 19 fois la masse du Soleil[22],[21],[23],[24].

Observation

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M74 se situe à 1,3° au nord-est de l'étoile η des Poissons (voir le schéma ci-dessous). C'est l'un des objets de Messier les plus difficiles à observer. Sa magnitude de 9 le rend invisible à l'œil nu et aux jumelles. Une lunette astronomique ne permet de voir que le noyau qu'il ne faut pas confondre avec une étoile. Pour espérer discerner la structure spirale de la galaxie, un instrument de 250 mm et de bonnes conditions sont nécessaires.

En 2022, les scientifiques réussirent à détailler les caractéristiques de M74, grâce à une combinaison de deux images prises par deux télescopes spatiaux différents. Alors que celui de Hubble avait donné la meilleure image en lumière visible, celui de James-Webb, qui possède un instrument à infrarouge moyen, peut observer une structure plus détaillée de M74, cachée par le gaz et la poussière qui couvrent la galaxie. Sa structure demeure plus dynamique et complexe. La photographie composée de Hubble présente que la formation des étoiles est tenue dans les bras de région HII. Il s'agit d'étoiles bleues et brillantes. Or, James-Webb observe qu'une immense quantité de gaz et de poussière, trop froids à détecter en lumière visible, existe dans ces bras, et, en formant les filaments, ils s'enroulent à partir du centre vers l'extérieur. Ce dernier télescope identifia également qu'il existe, au centre de M74 qui manque tout à fait de gaz, l'amas d'étoiles nucléaires, tout comme la Voie lactée. Désormais, une synthèse de ces deux images est disponible pour comprendre et étudier cette galaxie[25],[26].

Hubble / synthèse (Hubble + James-Webb) / James-Webb

Dans l'image au centre (synthèse) /
rouge : poussière en filaments
orange : poussière plus chaude
rose dans les bras : bulles de formation des étoiles
blue : étoiles jeunes
vert au centre : étoiles lourdes et anciennes
bleu au centre : noyau nucléaire[25]

Groupe de M74

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M74 est la composante la plus brillante du groupe de M74, un groupe de galaxies émettant des rayons X auquel elle donne son nom et qui comprend en plus NGC 660, IC 148, UGC 1104, UGC 1171, UGC 1175, UGC 1176, UGC 1200, UGC 1246 et KDG 010[27].

Galerie

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  • Position de M74 dans la constellation des Poissons.
    Position de M74 dans la constellation des Poissons.
  • M74 en ultraviolet par GALEX.
    M74 en ultraviolet par GALEX.
  • M74 en infrarouge. Données provenant de Spitzer et traitées par Médéric Boquien.
    M74 en infrarouge. Données provenant de Spitzer et traitées par Médéric Boquien.
  • M74 à une longueur d'onde de 250 microns par le télescope spatial Herschel.
    M74 à une longueur d'onde de 250 microns par le télescope spatial Herschel.
  • M74 en infrarouge avec le satellite Spitzer.
    M74 en infrarouge avec le satellite Spitzer.
  • M74 par SDSS.
    M74 par SDSS.
M74 en infrarouge moyen par le télescope James-Webb en 2022.
M74 en infrarouge moyen par le télescope James-Webb en 2022. 

Notes et références

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Notes

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  1. ↑ Diamètre dans la bande POSS1 103a-O.

Références

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  1. ↑ a b c d e f g h et i (en) « Results for object NGC 628 », 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 600 à 699 », sur astrovalleyfield.com (consulté le )
  3. ↑ a et b « Your NED Search Results, Distance Results for NGC 628 », sur ned.ipac.caltech.edu (consulté le )
  4. ↑ a b et c (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 628 » (consulté le )
  5. ↑ Par Le Parisien avec AFP Le 31 août 2022 à 06h44, « La Galaxie du Fantôme, dernier cliché époustouflant du télescope James Webb », sur leparisien.fr, (consulté le )
  6. ↑ « La somptueuse "Galaxie du Fantôme" dans l'œil du télescope James Webb », sur France 24, (consulté le )
  7. ↑ « Espace : le télescope James Webb dévoile une image spectaculaire de la galaxie du Fantôme », sur ladepeche.fr (consulté le )
  8. ↑ (en) A. Sandage et J. Bedke, Carnegie Atlas of Galaxies, Washington, D.C., Cambridge University Press, (ISBN 978-0-87279-667-6)
  9. ↑ Atlas des galaxies de Vaucouleurs sur le site du professeur Seligman, NGC 628
  10. ↑ (en) « The Galaxy Morphology Website, NGC 628 » (consulté le )
  11. ↑ D. B. Sanders, J. M. Mazzarella, D. -C. Kim, J. A. Surace et B. T. Soifer, « The IRAS Revised Bright Galaxy Sample », The Astronomical Journal, vol. 126, no 4,‎ , p. 1607-1664 (DOI 10.1086/376841, Bibcode 2003AJ....126.1607S, lire en ligne [PDF])
  12. ↑ (en) Blanc, Guillermo A.; Weinzirl, Tim; Song, Mimi; Heiderman, Amanda; Gebhardt, Karl; Jogee, Shardha; Evans, Neal J., II; van den Bosch, Remco C. E.; Luo, Rongxin; Drory, Niv; Fabricius, Maximilian; Fisher, David; Hao, Lei; Kaplan, Kyle; Marinova, Irina; Vutisalchavakul, Nalin; Yoachim, Peter, « The VIRUS-P Exploration of Nearby Galaxies (VENGA): Survey Design, Data Processing, and Spectral Analysis Methods », The Astrophysical Journal, vol. 145, no 5,‎ (DOI 10.1088/0004-6256/145/5/138, lire en ligne)
  13. ↑ X.Y. Dong et M.M. De Robertis, « Low-Luminosity Active Galaxies and Their Central Black Holes », mars, vol. 131#3,‎ the astronomical journal, p. 1236-1252 (DOI 10.1086/499334, Bibcode 2006AJ....131.1236D, lire en ligne)
  14. ↑ (en) « Supernova 2002ap in M74 » (consulté le )
  15. ↑ P.A. Mazzali, J. Deng, K. Maeda et al., « The Type Ic Hypernova SN 2002ap », The Astrophysical Journal (Letters),‎ (DOI 10.1016/S0375-9474(03)00855-8, lire en ligne)
  16. ↑ S.J. Smartt, E. Vreeswijk, E. Rmirez-Ruiz et al., « On the progenitor of the Type Ic supernova 2002ap », Astrophysical Journal, vol. 572 (2),‎ , L147-L151 (DOI 10.1086/341747, lire en ligne)
  17. ↑ Avishay Gal-Yam, Eran O. Ofek et Ohad Shemmer, « Supernova 2002ap: the first month », MONTHLY NOTICES of the Royal Astronomical Society, vol. 332 (4),‎ , L73-L77 (DOI 10.1046/j.1365-8711.2002.05535.x, lire en ligne)
  18. ↑ Ben E.K. Sugerman, « Discovery of a Light Echo from SN 2003gd », The Astrophysical Journal Letters, vol. 632 (1),‎ , L17-L20 (DOI 10.1086/497578, lire en ligne)
  19. ↑ Schuyler D. Van Dyk, Li Weidong et Alexei V. Filippenko, « The Light Echo Around Supernova 2003gd in Messier 74 », Publications of the Astronomical Society of the Pacific, vol. 118 (841),‎ , p. 351-357 (DOI 10.1086/500225, lire en ligne)
  20. ↑ (en) « Supernova 2013ej in M74 » (consulté le )
  21. ↑ a et b Subhash Bose, Firoza Sutaria, Brijesh Kumar et al., « SN 2013ej - A type IIL supernova with weak signs of interaction », The Astrophysical Journal, vol. 806 (2),‎ (DOI 10.1088/0004-637X/806/2/160, lire en ligne)
  22. ↑ Fang Huang, Xiaofeng Wang, Jujia Zhang et al., « SN 2013ej in M74: A Luminous and Fast-declining Type II-P Supernova », The Astrophysical Journal, vol. 807 (1),‎ (DOI 10.1088/0004-637X/807/1/59, lire en ligne)
  23. ↑ Morgan Fraser, Justyn R. Maund, Stephen J. Smartt et al., « On the progenitor of the Type IIP SN 2013ej in M74 », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, vol. 439 (1),‎ , L56-L60 (DOI 10.1093/mnrasl/slt179, lire en ligne)
  24. ↑ B. Dhungana, R. Kehoe, J. Vinko et al., « Extensive Spectroscopy and Photometry of the Type IIP Supernova 2013ej », The Astrophysical Journal,‎ soumis en 2015 (lire en ligne)
  25. ↑ a et b European Space Agency dans l'article de Sci Tech Daily, Spectacular Image of Heart of Phantom Galaxy : Showcases Webb's Power, le 29 août 2022 (en) [1]
  26. ↑ Laurie Henry (Trust My Science), Une image spectaculaire de la galaxie du Fantôme démontre la puissance de James Webb (une fois encore), le 31 août 2022 [2]
  27. ↑ Chandreyee Sengupta et Ramesh Balasubramanyam, « HI content in galaxies in loose groups », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 369 #1,‎ , p. 360-368 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2006.10307.x, Bibcode 2006MNRAS.369..360S, lire en ligne)

Voir aussi

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Bibliographie

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  • [Gorantiwar, Skillman et Rogers 2022] Atharva Gorantiwar, Evan Skillman et Noah Rogers, « Spectroscopic Analysis of Star-forming Regions in the Spiral Galaxy NGC 628 », Research Notes of the AAS, vol. 6, no 1,‎ , p. 7 (lire en ligne)

Articles connexes

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Liens externes

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    •  NGC 620  •  NGC 621  •  NGC 622  •  NGC 623  •  NGC 624  •  NGC 625  •  NGC 626  •  NGC 627  •  NGC 628  •  NGC 629  •  NGC 630  •  NGC 631  •  NGC 632  •  NGC 633  •  NGC 634  •  NGC 635  •  NGC 636      
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