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M104

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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 à une distance d'environ d'années-lumière de la Voie lactée.
M104 a été utilisé par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique SAa sp dans son atlas des galaxiesAtlas des galaxies de Vaucouleurs sur le site du professeur Seligman, NGC 4594 .
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).
Avec une brillance de surface égale à 11,89 mas/am2, on peut qualifier M104 de galaxie présentant une brillance de surface élevée.

Notes historiques

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 .
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. 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 et il l'ajouta à la liste de Messier en 1921.
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 km/s. On considérait auparavant M104 comme un 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. Slipher a ainsi découvert les premières évidences de l'existence de systèmes d'étoiles autres que ceux de notre galaxie.

Observation

vignettegauchePosition 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 de M104

Le site NASA/IPAC rapporte plus d'une trentaine de mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift). Le résultat de ces mesures donne une distance de . La distance de Hubble pour M104 est de On obtient la distance qui nous sépare d'une galaxie à l'aide de la loi de Hubble : v = Hod, où Ho est la constante de Hubble (70±5 (km/s)/Mpc) . L'incertitude relative Δd/d sur la distance est égale à la somme des incertitudes relatives de la vitesse et de Ho.. Les deux valeurs sont semblables, mais dans l'échantillon des 31 mesures repertoriées, plusieurs datent de 30 à 40 ans.
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 .

Anneau de poussière

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 . La plus grande partie de l'hydrogène neutre et de la poussière sont dans ce disque. Le disque pourrait aussi contenir la majeur partie du gaz moléculaire de la galaxie, mais cette déduction est basée des observations en ondes radio à faible résolution et à des détections de faible intensité . 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.

Noyau

LINER

.
Comme mentionné dans l'introduction, M104 est une galaxie LINER . 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 probablablement la source de l'activité LINER.

Trou noir supermassif

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 . 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 10 M_{\odot (794 millions de masses solaires) pour le trou noir supermassif qui s'y trouve .
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 104 serait comprise entre et de M_{\odot .

Rayonnement synchrotron


Le noyau de M104 est une forte source de rayonnement synchrotron dans les domaines des rayons X
et des ondes radio
. 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


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 . 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.

Amas globulaires

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 . 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?

M104 se trouve dans un complexe filamentaire de galaxies qui s'allonge au sud de l'amas de la Vierge . 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 .
(Note : NGC 4487, NGC 4504 et UGCA 289 font partie d'une groupe de galaxies émettant de rayons X, le groupe de NGC 4487 .)
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 ou qu'elle forme une paire avec UGCA 287.
M104 est cependant accompagné d'une galaxie naine 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 10 M_{\odot

Galerie


File:Messier 104 - Sombrero Galaxy - Galex Wikisky.pngM104 en ultraviolet (GALEX).
File:Sombrero Galaxy (also known as Messier Object 104, M104 or NGC 4594) (cropped).jpgPhoto d'un astronome amateur (Carsten Frenzl).
File:NGC 4594 SDSS.jpgM104 par le relevé SDSS.

Notes et références


Voir aussi

Articles connexes

  • Liste des objets du NGC
  • Liens externes

    • NGC 4594 sur le site du professeur C. Seligman

    4594
    Catégorie:Constellation de la Vierge
    Catégorie:Galaxie spirale
    Catégorie:Galaxie active
    Catégorie:Galaxie de Seyfert
    Catégorie:Galaxie LINER
    Catégorie:Objet céleste découvert en 1781
    Catégorie:Objet céleste découvert par Pierre Méchain
     
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