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Rapports d’observations

La galaxie du Sombrero M104

Le lundi 16 avril 2018, profitant d’une belle soirée étoilée sans Lune, nous sommes restés avec Léopold, jusqu’à 3h00 du matin à l’observatoire de Biscarmau. Parmi les très nombreux objets observés ce soir là, nous avons longuement scruté la Galaxie du Sombrero (M104) à l’oculaire du T305 Dinastro.

M104 est l’une des plus célèbres galaxies de la voûte céleste. Elle est située dans la constellation de la Vierge à une distance de 28 millions d’années lumière de la Terre. Son diamètre réel est d’environ 50 000 années-lumière, soit environ la moitié de celui de notre Voie Lactée. Elle est presque vue de profil et possède une large bande de poussière visible dans son plan. Sa forme rappelle celle d’un chapeau mexicain d’où son nom de "Sombrero".


1) Le Sombrero, une galaxie historique

- 19ème siècle : Messier ou pas Messier ?
La galaxie du Sombrero a été découverte par Charles Messier en 1781, qui l’avait ajoutée à la main, dans l’exemplaire personnel de son propre catalogue. Elle fut ensuite redécouverte indépendamment par Pierre Méchain en 1783, puis par William Herschel en 1784 qui fut le premier à mentionner la présence de sa bande sombre caractéristique. C’est Camille Flammarion qui remarqua la similitude de position entre la description de Messier et la découverte de Herschel. Il l’ajouta officiellement au catalogue en 1921 sous le numéro M104, soit 140 ans après sa découverte par Messier !

- 20ème siècle : Découverte du redshift des galaxies
En 1912, alors que le Sombrero ne possédait pas encore le numéro 104 du catalogue Messier, cette galaxie fut l’une des premières, dont le décalage spectral fut mesuré par l’astronome américain, Vesto Slipher. Il découvrit que son spectre était décalé vers le rouge (redshift) et que la galaxie, que l’on considérait alors comme une nébuleuse, se déplaçait à une vitesse de 1000 km/s. Cette vitesse étant trop importante pour qu’elle appartienne à la Voie lactée, ce fut la première preuve scientifique en faveur de l’existence de systèmes d’étoiles autres que ceux de notre galaxie.
Plus tard, en 1929, cette mesure du redshift de M104, ainsi que celles d’un certain nombre d’autres galaxies, permit à Edwin Hubble d’établir la célèbre loi qui porte son nom, et de découvrir l’expansion de l’univers. Cette première étape, allait mener ensuite à la théorie du Big Bang.

- 21ème siècle : Spirale ou elliptique ?
En 2003, la galaxie du Sombrero a été immortalisée par le télescope spatial Hubble, avec cette célèbre image visible : ici
Ce cliché de Hubble a permis de résoudre individuellement, environ 2000 amas globulaires orbitant autour du halo de la galaxie. Ce nombre important d’amas globulaires (10 fois plus, que dans notre Voie Lactée) a constitué une énigme, car il était difficilement explicable pour une simple galaxie spirale.
En 2012, cette énigme a été résolu par un cliché du télescope spatial infrarouge Spitzer. Cette observation a remis en cause la classification de M104, et a montré que cette galaxie était en fait, une elliptique géante. Pour une telle galaxie, un nombre de 2000 amas globulaires est tout à fait normal. (Plus d’infos : ici et ici).
Spitzer a permis de découvrir que M104 est la superposition de deux galaxies réunies en une seule. C’est une elliptique géante englobant un anneau de poussières, ce qui en fait un cas unique ! Cet anneau est parfaitement circulaire. Il n’y a pas de bras spiraux. Il est toutefois légèrement déformé, ce qui suppose une probable fusion passée, entre plusieurs galaxies. L’anneau de poussières encercle un disque d’étoiles parfaitement uniforme. En lumière visible on ne voit pratiquement que ce disque et on sous-estime la taille de la galaxie. En lumière infrarouge, l’image de Spitzer a permis de mieux voir les étoiles du halo, qui sont des étoiles vieilles dont la lumière est plus rouge. Ce halo de forme elliptique, est donc beaucoup plus massif que ce que l’on pensait auparavant.
La masse de M104 est estimée à 800 milliards de masses solaires, ce qui est gigantesque. C’est plus de six fois la masse de la Voie Lactée. Les scientifiques ont également découvert que M104 contenait en son cœur, un trou noir supermassif de un milliard de masses solaires. Ce trou noir est le plus imposant jamais observé, dans un rayon de 40 millions d’années-lumières autour de notre galaxie. (Plus d’infos : ici et ici).

- M104 est donc la galaxie la plus massive qui soit aussi proche de la Voie Lactée. Elle est située sur les marches sud de l’amas de la Vierge, dont elle fait partie. Il n’y a pas de galaxie plus massive qui soit plus près de nous. En cela, M104 a un statut très spécial.


2) Repérage du Sombrero dans le ciel

AD : 12h 39m 59s Déc : -11° 37’ 23" Magnitude : 8 Taille apparente : 9’x4’

La galaxie du Sombrero est observable en France les soirs de printemps, entre les constellations de la Vierge et du Corbeau.

Voici une carte de repérage issue du logiciel C2A :


3) Observation visuelle du 16 avril 2018 par Yves Argentin

Voici un dessin réalisé, suite à l’observation de cette galaxie dans la nuit du 16 au 17 avril 2018, en duo avec Léopold Le Roux :

Commentaires de l’auteur :

Dans le T305 de Dinastro, avec mon Nagler 5 mm (soit un grossissement de 240 x), la galaxie est superbe. Son noyau est très lumineux, et ses bras s’étendent très loin de part et d’autre en vision décalée. Au premier regard, le bord sud de la galaxie semble rectiligne, tandis que le bord nord est bombé. Après une longue accoutumance à la vision nocturne, la bande sombre de poussière est très légèrement visible. On devine la partie sud de la galaxie (sous la bande de poussière) en vision décalée. Une étoile d’avant plan est visible, juste au dessus de la galaxie coté nord.

Yves


4) Imagerie numérique du 14 avril 2018 par Jean-Jacques Castellani

Profitant du beau temps pour finaliser la mise en station de son télescope de 400 mm de diamètre, Jean-Jacques a fait un tout premier essai d’imagerie sur cette galaxie :

Commentaires de l’auteur :

Je vous joins une image de M104 que j’ai pu faire au foyer (1660mm). 12 poses de 30s sans rattrapages .
Les images ont été prises avec le 350D totalement défiltré à 800 iso. Le traitement a été fait avec DDS sans flat, ni offset, ni bias.

C’était pour faire un essai de suivi de la monture...

Jean-Jacques

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