NGC 1827 : Hubble photographie une spirale vue par la tranche dans la Colombe

Une spirale vue de profil

NGC 1827 se trouve à environ 37 millions d’années-lumière. Les catalogues la rangent parmi les spirales barrées de type tardif (type Sc), avec un petit bulbe et des bras peu enroulés. Son disque est incliné d’environ 85 degrés par rapport à une vue de face, si bien qu’il paraît environ cinq fois plus long que large. La galaxie s’étend sur un peu plus de trois minutes d’arc, soit environ 35 000 années-lumière d’un bord à l’autre à cette distance.

Vu par la tranche, le disque montre son profil : une bande pâle de lumière stellaire autour d’un bulbe central plus brillant, traversée en son milieu par une ligne irrégulière de poussière brun-rouge et de condensations bleues. La NASA y voit des régions où de nouvelles étoiles sont probablement en train de se former : les étoiles jeunes et chaudes brillent en bleu, tandis que la poussière absorbe et rougit la lumière qui vient de l’arrière.

Le saviez-vous ?Les quatre aigrettes autour de l’étoile brillante du premier plan sont un effet optique : la lumière de l’étoile est diffractée par les bras qui soutiennent le miroir secondaire de Hubble, si bien que toutes les étoiles brillantes des images de Hubble portent la même croix.

Pourquoi les astronomes observent les galaxies par la tranche

Une vue de face montre le motif spiral ; une vue par la tranche montre la troisième dimension : jusqu’où les étoiles s’étendent au-dessus et au-dessous du plan médian. Une étude de 34 galaxies vues par la tranche a montré que leur lumière s’explique au mieux par deux composantes, un disque mince et un disque épais dont l’épaisseur vaut environ le double de celle du disque mince. Dans les galaxies dont la vitesse de rotation est inférieure à environ 120 km/s, le disque épais fournit près de la moitié de la lumière et l’essentiel de la masse stellaire, ce qui laisse penser que la plupart de leurs étoiles sont âgées, même quand ces galaxies paraissent bleues.

La poussière, elle aussi, se voit le mieux par la tranche : elle se découpe en sombre sur la lumière des étoiles situées derrière elle. Une étude de disques vus par la tranche a montré que les bandes de poussière nettes et étroites sont courantes dans les galaxies dont la vitesse de rotation dépasse environ 120 km/s, et pour l’essentiel absentes des plus lentes, où le gaz froid et la poussière forment une couche plus épaisse et plus turbulente. Le gaz de NGC 1827 tourne à environ 77 km/s, et sa poussière apparaît ici morcelée et irrégulière, au lieu de former une bande unique, fine et nette, ce qui concorde avec cette tendance.

Dans un disque vu par la tranche, le gaz d’un côté vient presque droit vers nous et celui de l’autre côté s’éloigne. Les vitesses de rotation mesurées n’exigent donc qu’une faible correction d’inclinaison : pour NGC 1827, cette correction ne fait passer la vitesse que de 76,9 km/s à 77,2 km/s.

Une image tirée d’un recensement des petites galaxies

L’image provient du programme Hubble 18061, le Hubble Census of Nearby Satellites (recensement des satellites proches), dirigé par Michael Jones (Caltech). Il vise à dénombrer, autour de 22 galaxies hôtes semblables à la Voie lactée et situées à moins d’environ 32 millions d’années-lumière, toutes les galaxies satellites plus brillantes qu’un seuil fixé : 260 satellites en tout. Parmi eux, 111 avaient déjà été photographiés par Hubble ; une orbite d’observation de Hubble est consacrée à chacun des 149 autres. NGC 1827 figure sur la liste des cibles du programme. Les catalogues la placent dans le groupe de NGC 1808 ; les estimations de sa distance, entre 36 et 37 millions d’années-lumière, situent la galaxie juste au-delà de la limite nominale du recensement.

Les petites galaxies mettent à l’épreuve les modèles de formation des structures, qui peinent souvent à reproduire ce que l’on observe aux petites échelles ; jusqu’à récemment, le seul échantillon complet était celui des satellites de notre Galaxie et de ses voisines. NGC 1827 a été photographiée avec la Wide Field Camera 3 de Hubble à travers deux filtres, F606W (une large bande visible centrée vers 589 nm) et F814W (proche infrarouge, centré vers 804 nm). Hubble distingue les étoiles une à une, et des images en deux couleurs permettent de repérer le sommet de la branche des géantes rouges : la luminosité maximale, presque fixe, des géantes rouges d’une population âgée. C’est elle qui donne la distance.

Peut-on voir NGC 1827 ?

NGC 1827 se trouve dans la Colombe, à 5 h 10 min d’ascension droite et −37° de déclinaison. Au-delà d’environ 53° de latitude nord, elle ne se lève jamais ; depuis Paris (48,9° N), elle ne monte qu’à environ 4° au-dessus de l’horizon sud, bien trop bas pour une galaxie aussi faible. Depuis l’hémisphère Sud, elle est bien placée : elle culmine au milieu de la nuit en décembre et se montre dans le ciel du soir en janvier et en février.

Les catalogues lui donnent une magnitude totale d’environ 13, mais cette lumière s’étale sur une traînée longue d’environ trois minutes d’arc : même au télescope, sous un ciel bien noir, NGC 1827 n’est qu’une faible lueur. La poussière et les condensations bleues où se forment des étoiles n’apparaissent que sur des photographies à longue pose.