Les astronomes ont regardé profondément à l'intérieur de l'amas de la Vierge et ont mesuré la taille de l'un de ses membres les plus célèbres - Messier 87 - avec des résultats surprenants.
La galaxie elliptique géante n'est pas aussi géante qu'on le croyait auparavant.
Cette image profonde de l'amas de la Vierge, obtenue par Chris Mihos de la Case Western Reserve University et ses collègues utilisant le télescope Burrell Schmidt de l'université, montre la lumière diffuse entre les galaxies appartenant à l'amas. Le nord est en haut, l'est à gauche. Les taches sombres indiquent où les étoiles brillantes de premier plan ont été supprimées de l'image.
À une distance d'environ 50 millions d'années-lumière, l'amas de la Vierge est l'amas de galaxies le plus proche. Il est situé dans la constellation de la Vierge (la Vierge) et est un groupe relativement jeune et clairsemé. L'amas contient plusieurs centaines de galaxies, y compris des galaxies elliptiques géantes et massives, ainsi que des spirales plus simples comme notre propre voie lactée.
Grâce au Very Large Telescope de l'ESO, les astronomes ont réussi à mesurer la taille de la galaxie géante Messier 87 et ont été surpris de constater que ses parties extérieures avaient été arrachées par des effets encore inconnus. La galaxie semble également être sur une trajectoire de collision avec une autre galaxie géante dans cet amas très dynamique.
Les nouvelles observations révèlent que le halo d'étoiles de Messier 87 a été raccourci, avec un diamètre d'environ un million d'années-lumière, nettement plus petit que prévu, bien qu'il soit environ trois fois plus étendu que le halo entourant notre Voie lactée. Au-delà de cette zone, seules quelques étoiles intergalactiques sont visibles.
Cette recherche est présentée dans un article à paraître dans Astronomy and Astrophysics: "The Edge of the M87 Halo and the Kinematics of the Diffuse Light in the Virgo Cluster Core", dirigé par Michelle Doherty au Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics in Garching, Allemagne.
"C'est un résultat inattendu", a déclaré le co-auteur de l'étude, Ortwin Gerhard. «Les modèles numériques prédisent que le halo autour de Messier 87 devrait être plusieurs fois plus grand que nos observations l'ont révélé. De toute évidence, quelque chose a dû couper le halo dès le début. »
L'équipe a utilisé FLAMES, le spectrographe super-efficace du Very Large Telescope de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au Chili, pour effectuer des mesures ultra-précises d'une multitude de nébuleuses planétaires à la périphérie de Messier 87 et dans l'espace intergalactique du groupe Virgo de galaxies, à laquelle appartient Messier 87. Les FLAMMES peuvent simultanément prendre des spectres de nombreuses sources, réparties sur une zone du ciel de la taille de la Lune.
La lumière observée d'une nébuleuse planétaire de l'amas de la Vierge est aussi faible que celle d'une ampoule de 30 watts à une distance d'environ 6 millions de kilomètres (environ 15 fois la distance Terre-Lune). De plus, les nébuleuses planétaires sont finement réparties à travers l'amas, donc même le large champ de vision de FLAMES ne peut capturer que quelques dizaines de nébuleuses à la fois.
"C'est un peu comme chercher une aiguille dans une botte de foin, mais dans le noir", a expliqué Magda Arnaboldi, membre de l'équipe. "Le spectrographe FLAMES sur le VLT était le meilleur instrument pour le travail."
Les astronomes ont proposé plusieurs explications pour la "coupure" découverte de Messier 87, comme l’effondrement de la matière noire à proximité de l’amas de galaxies. Il se pourrait également qu'une autre galaxie de l'amas, Messier 84, se soit rapprochée de Messier 87 dans le passé et l'ait perturbée de façon spectaculaire il y a environ un milliard d'années. "À ce stade, nous ne pouvons confirmer aucun de ces scénarios", a déclaré Arnaboldi. "Nous aurons besoin d'observations de beaucoup plus de nébuleuses planétaires autour de Messier 87."
Une chose dont les astronomes sont sûrs, cependant, c'est que Messier 87 et son voisin Messier 86 tombent l'un vers l'autre. "Nous pouvons les observer dans la phase juste avant la première passe rapprochée", a déclaré Gerhard. «Le cluster de la Vierge est toujours un endroit très dynamique et beaucoup de choses continueront de façonner ses galaxies au cours des prochains milliards d'années.»
