Un anniversaire Herschel - NGC 891 par Ken Crawford

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Cette nuit - le 6 octobre - en 1784, Sir William Herschel était occupé à l'oculaire de son télescope avec une nouvelle galaxie qu'il venait de découvrir. Herschel l'a marqué dans son cinquième catalogue comme découverte 19, mais quand il s'est excité en parlant des découvertes de sa sœur Caroline, il a fait une erreur. Apprenons…

Même si William Herschel a par la suite confondu NGC 891 avec la découverte indépendante de Caroline de NGC 205 (M110), vous pouvez comprendre comment l'équipe d'astronomie frère / sœur pourrait honnêtement faire une erreur. Selon les mots de Caroline Herschel; «Je connaissais trop peu le vrai ciel pour pouvoir pointer chaque objet pour le retrouver sans perdre trop de temps en consultant l'Atlas. Mais tous ces problèmes ont été levés lorsque j'ai su que mon frère n'était pas à grande distance pour faire des observations avec ses divers instruments sur des étoiles doubles, des planètes, etc., et j'ai pu avoir son aide immédiatement quand j'ai trouvé une nébuleuse ou un groupe d'étoiles, dont j'avais l'intention de donner un catalogue; mais à la fin de 1783, je n’en avais marqué que quatorze, lorsque mon balayage fut interrompu par l’emploi pour écrire les observations de mon frère au vingt-pieds.

Curieusement, l'erreur de Herschel a été perpétuée par l'amiral William Henry Smyth - qui, à sa retraite de la Royal Navy, a passé son temps dans son observatoire privé équipé d'un réfracteur de 6 pouces. Là, il a observé une variété d'objets du ciel profond, y compris des étoiles doubles, des amas et des nébuleuses, et a gardé des enregistrements minutieux de ses observations, publiant son travail comme le «Cycle des objets célestes» - y compris l'erreur de Herschel. Mais au final, est-ce vraiment important de savoir qui Herschel l'a découvert? C’est ce qui compte qui compte…

Situé à une trentaine de millions d'années-lumière dans le Super Cluster Local, le NGC 891 est enveloppé d'un halo gazeux froid. Selon Tom Oosterloo (et al); «Les observations HI sont parmi les plus profondes jamais réalisées sur une galaxie externe. Ils révèlent un énorme halo gazeux, beaucoup plus étendu que vu précédemment et contenant près de 30% du HI. Ce halo HI montre des structures à différentes échelles. D'un côté, il y a un filament s'étendant (en projection) jusqu'à 22 kpc verticalement à partir du disque. De petits nuages ​​de halo, certains avec des vitesses interdites (apparemment contrarotatives), sont également détectés. La cinématique globale du halo gaz est caractérisée par un retard de rotation différentiel par rapport à celui du disque. Le décalage, plus prononcé aux petits rayons, augmente avec la hauteur de l'avion. Il est prouvé qu'une fraction importante du halo est due à une fontaine galactique. L'accrétion à partir de l'espace intergalactique peut également jouer un rôle dans la constitution du halo et la fourniture d'un matériau à faible moment angulaire nécessaire pour tenir compte du retard de rotation observé. Le long filament HI et les nuages ​​contrarotatifs peuvent être la preuve directe d'une telle accrétion. »

Accumulation? Accrétion d'où? Le NGC 891 recueille-t-il du matériel ailleurs? Apparemment oui. Selon les travaux de Mapelli (et al): «On sait depuis longtemps qu'une grande partie des galaxies discales sont asymétriques. Nous simulons trois mécanismes différents qui peuvent induire un déséquilibre: les interactions de survol, l'accrétion de gaz des filaments cosmologiques et la pression du bélier du milieu intergalactique. En comparant les morphologies, le spectre HI, la cinématique et les composantes de Fourier m = 1, nous constatons que tous ces mécanismes peuvent induire un déséquilibre dans les galaxies, bien qu'à des degrés différents et avec des conséquences observables. L'échelle de temps sur laquelle le déséquilibre persiste suggère que les survols peuvent contribuer à environ 20% des galaxies déséquilibrées. Nous concentrons notre comparaison détaillée sur le cas de NGC 891, une galaxie bordée en biais avec un compagnon proche (UGC 1807). Nous constatons que les principales propriétés du NGC 891 (morphologie, spectre HI, courbe de rotation, existence d'un filament gazeux pointant vers UGC 1807) favorisent un événement survol pour l'origine du déséquilibre dans cette galaxie. »

Ah, ha! Nous avons donc une galaxie compagnon à proximité. Nous avons récemment appris que la combinaison de galaxies produit une activité d’éclatement d’étoiles et le cas est également vrai pour NGC 891. Des études réalisées aussi récemment qu'en juin 2008 indiquent une activité de starbust basée sur la force des caractéristiques des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Et où sont ces HAP? Pourquoi, dans le halo, bien sûr. Selon les travaux de Rand (et al): «Nous présentons la spectroscopie infrarouge du télescope spatial Spitzer à une position de disque et deux positions à une hauteur de 1 kpc du disque dans la spirale frontale NGC 891, avec l'objectif principal d'étudier l'ionisation halo. Notre principal résultat est que le rapport [Ne III] / [Ne II], qui fournit une mesure de la dureté du spectre ionisant exempt des problèmes majeurs qui affligent les rapports des raies optiques, est amélioré dans les pointages extraplanaires par rapport au pointage du disque. En utilisant un code de photoionisation 2D basé sur Monte Carlo qui tient compte des effets du durcissement du champ de rayonnement, nous constatons que cette tendance ne peut être reproduite par aucun modèle de photoionisation plausible et qu'une source secondaire d'ionisation doit donc fonctionner dans des halos gazeux. Nous présentons également les premières détections spectroscopiques des caractéristiques extraplanaires des HAP dans une galaxie normale externe. S'ils sont dans une couche exponentielle, des hauteurs d'échelle d'émission très approximatives de 330-530 pc sont impliquées pour les différentes caractéristiques. L'extinction peut être non négligeable dans le plan médian et réduire considérablement ces hauteurs d'échelle. Il y a peu de variation significative dans l'émission relative des diverses caractéristiques entre le disque et l'environnement extraplanaire. Seule la caractéristique de 17,4 µm est considérablement améliorée dans le gaz extraplanaire par rapport aux autres caractéristiques, indiquant peut-être une préférence pour les HAP plus gros dans le halo. »

Alors, où va tout cela? Les recherches actuelles montrent une corrélation entre l'abondance des HAP et l'âge galactique. Lorsque la branche géante asymptotique repousse sa poussière de carbone dans le milieu interstellaire à la fin de son évolution, elle devient la principale source de PAHS et de poussière de carbone dans les galaxies. Comme nous le savons, une galaxie est une grande usine de recyclage, et l'éjecta est retourné au milieu interstellaire après quelques centaines de millions d'années le long de la ligne d'évolution de la séquence principale. Mais, le motif filamentaire s'étendant loin du disque galactique de NGC 891 peut très bien pointer vers des explosions de supernova stellaires. En revanche, ces étoiles énormes et massives qui se transforment en supernovae de type II sont celles qui font exploser la poussière et les métaux partout au moment où elles se forment.

Est-ce donc le résultat d'une ancienne - ou d'une nouvelle - activité? Selon Popescu (et al): «Nous décrivons un nouvel outil pour l'analyse des UV à la distribution d'énergie spectrale (SED) sub-millimétrique (sous-mm) des galaxies spirales. Nous utilisons un traitement cohérent du chauffage et de l'émission des grains, résolvons le problème de transfert de rayonnement pour un disque fini et un renflement, et calculons de manière cohérente le chauffage stochastique des grains placés dans le champ de rayonnement résultant. Nous utilisons cet outil pour analyser la galaxie spirale bord-à-bord NGC 891, bien étudiée. Nous examinons d'abord si l'ancienne population stellaire dans NGC 891, ainsi qu'une hypothèse raisonnable sur la jeune population stellaire, peuvent expliquer le réchauffement de la poussière. et l'émission infrarouge lointaine et sub-mm observée. La répartition des poussières est tirée du modèle de Xilouris et al. (1999), qui n'a utilisé que des observations optiques et proche infrarouge pour le déterminer. Nous avons constaté qu'un modèle aussi simple ne peut pas reproduire le SED de NGC 891, en particulier dans la plage inférieure au mm. Il sous-estime par un facteur de 2 à 4 le flux sous-mm observé. Un certain nombre d'explications possibles existent pour le flux inférieur au sous-mm. Nous étudions quelques-uns d'entre eux et démontrons que l'on peut très bien reproduire le SED observé dans l'infrarouge lointain et le sous-mm, ainsi que le profil radial observé à 850 µm. Pour les modèles calculés, nous donnons la proportion relative du rayonnement poussiéreux alimenté par les populations stellaires anciennes et jeunes en fonction de la longueur d'onde FIR / sub-mm. Dans tous les modèles, nous constatons que la poussière est principalement chauffée par la jeune population stellaire. »

Bien qu'il ait peut-être été occupé à un moment donné, le NGC 891 est désormais silencieux. Selon Rowan Temple, «En utilisant un échantillon d'autres galaxies locales, nous comparons les propriétés des rayons X et infrarouges du NGC 891 avec celles des galaxies spirales« normales »et en étoile, et concluons que NGC 891 est très probablement une galaxie en étoile dans un état de repos. " Alors jetez un oeil quand vous en avez le temps. Cette beauté de magnitude 10 est située à (RA 2: 22.6 déc + 42: 21) à est souvent considérée comme l'un des plus beaux objets du ciel profond que Messier n'a jamais catalogués.

Peu importe qui Herchel l'a découvert.

Un grand merci au membre d'AORAIA Ken Crawford pour l'utilisation de sa superbe image!

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