La galaxie lenticulaire NGC 4753, capturée par le télescope Gemini South, la moitié de l’Observatoire international Gemini exploité par le NOIRLab de la NSF, est un objet vraiment remarquable. Son réseau important et complexe de bandes de poussière qui s’enroulent autour de son noyau galactique définit sa classification « particulière » et est probablement le résultat d’une fusion galactique avec une galaxie naine voisine il y a environ 1,3 milliard d’années.
Un nombre incroyable de galaxies peuplent l’univers observable, des estimations récentes situant ce nombre entre 100 milliards et 2 000 milliards. Et, comme les flocons de neige, il n’y en a pas deux identiques. Mais en fonction de leur apparence visuelle et de leurs caractéristiques physiques, ils peuvent être divisés en quatre grandes classes : elliptiques, lenticulaires, irrégulières et spirales, avec de nombreuses sous-classes intermédiaires. Cependant, les galaxies sont des objets dynamiques qui évoluent au fil du temps à mesure qu’elles interagissent avec leur environnement, ce qui signifie qu’une galaxie individuelle peut relever de plusieurs classifications tout au long de sa vie.
On pense que tel est le cas de NGC 4753, qui, selon l’hypothèse des astronomes, a commencé comme une galaxie lenticulaire normale, mais s’est transformée en une classe particulière plus spécifique après une fusion avec une galaxie naine voisine il y a plus d’un milliard d’années.
Découverte par l’astronome William Herschel en 1784, NGC 4753 présente des caractéristiques vraiment fascinantes. Dans cette image capturée par le télescope Gemini South, la moitié de l’Observatoire international Gemini exploité par le NOIRLab de la NSF, les couloirs de poussière complexes de la galaxie sont un spectacle à voir.
NGC 4753 est située à environ 60 millions d’années-lumière dans la constellation de la Vierge. C’est un membre du groupe de galaxies NGC 4753 au sein du nuage Vierge II, une série d’au moins 100 amas de galaxies et galaxies individuelles s’étendant au sud du superamas de la Vierge.
Les bandes de poussière distinctes de NGC 4753, qui semblent se tordre et tourner autour du noyau de la galaxie, intriguent depuis longtemps les astronomes et constituent les caractéristiques irrégulières qui lui confèrent sa classification « particulière ». Vue de la Terre presque par la tranche, cette galaxie peut paraître plutôt mystérieuse. Mais en 1992, une équipe d’astronomes dirigée par Tom Steiman-Cameron, aujourd’hui chercheur principal à l’Université d’Indiana, a publié une étude détaillée de NGC 4753 dans laquelle ils ont découvert que sa forme complexe était probablement le résultat d’une fusion avec une petite galaxie compagne. .
« Les galaxies qui engloutissent une autre galaxie ressemblent souvent à des épaves de train », a déclaré Steiman-Cameron, « et ici, c’est une galaxie d’épaves de train ».
Les fusions de galaxies se produisent lorsque deux (ou plusieurs) galaxies entrent en collision, provoquant le mélange de leur matière et modifiant considérablement la forme et le comportement de chaque galaxie impliquée. Dans le cas de NGC 4753, on pense que la galaxie lenticulaire autrefois standard a fusionné avec une galaxie naine proche, riche en gaz, il y a environ 1,3 milliard d’années.
Le gaz de la galaxie naine, associé aux explosions de formation d’étoiles déclenchées par cette collision galactique, a injecté dans le système de grandes quantités de poussière. La spirale vers l’intérieur de la galaxie, due à la gravité, a ensuite fait que la poussière accumulée s’est répandue en forme de disque. Et c’est là que l’histoire devient intéressante.
Steiman-Cameron et son équipe ont découvert qu’un phénomène connu sous le nom de précession différentielle est responsable des bandes de poussière enchevêtrées de NGC 4753. La précession se produit lorsque l’axe de rotation d’un objet en rotation change d’orientation, comme une toupie qui vacille lorsqu’elle perd son élan. Et différentiel signifie que le taux de précession varie en fonction du rayon.
Dans le cas d’un disque d’accrétion poussiéreux en orbite autour d’un noyau galactique, le taux de précession est plus rapide vers le centre et plus lent près des bords. Ce mouvement variable, semblable à une oscillation, résulte de l’angle sous lequel NGC 4753 et son ancien compagnon nain sont entrés en collision et est la cause des bandes de poussière fortement tordues que nous voyons aujourd’hui s’enrouler autour du noyau lumineux de la galaxie.
« Pendant longtemps, personne ne savait quoi penser de cette galaxie particulière », a déclaré Steiman-Cameron. « Mais en commençant par l’idée d’un matériau accumulé étalé sur un disque, puis en analysant la géométrie tridimensionnelle, le mystère a été résolu. C’est maintenant incroyablement excitant de voir cette image très détaillée de Gemini South 30 ans plus tard. »
Bien que NGC 4753 semble exceptionnellement unique, cela pourrait être une idée fausse. Selon Steiman-Cameron, si l’on regardait le disque poussiéreux tordu directement au-dessus, il ne ressemblerait probablement pas à une galaxie spirale standard. C’est uniquement grâce à notre vision fortuite, presque par la tranche, que nous sommes capables de voir toute l’étendue de ses bandes de poussière enchevêtrées, ce qui signifie que ces caractéristiques particulières ne sont peut-être pas aussi rares dans l’univers qu’elles le paraissent.