LE 15.12.2019: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Objet étrange: Quintette de Stephan.

Objet étrange: Quintette de Stephan.

N ° 35: Un doozy d'un problème de distance discordante

Par Bob Berman  | Publication: vendredi 1 mai 2015

SUJETS CONNEXES: LES OBJETS LES PLUS ÉTRANGERS | CLUSTERS GALAXY

Quelque chose d'étrange. Le groupe Galaxy Stephan's Quintet est au centre d'une controverse majeure sur le décalage vers le rouge depuis des années. Cependant, les astronomes sont certains que la galaxie en bas à gauche est environ 10 fois plus proche de nous que les autres.

Équipe NASA / ESA / Hubble SM4 ERO

Une nuit d'automne, détenez un sou à bout de bras et bloquez un minuscule morceau de la constellation Pégase le cheval ailé. Derrière cette pièce se cache peut-être l'amas de galaxies le plus célèbre de tous les cieux. 

Vus pour la première fois par l'astronome français Édouard Jean-Marie Stephan en 1877, les cinq galaxies connues sous le nom de Quintette de Stephan constituent le premier groupe compact jamais trouvé. Au 19e siècle, cependant, personne ne savait que ces taches maculées étaient bien plus que de simples nuages ​​de gaz dans notre galaxie de la Voie lactée. Avec l'avènement de meilleurs télescopes et de la spectroscopie, les astronomes ont finalement considéré chacun comme une ville de milliards d'étoiles. Mais il y avait un mystère ici, un mystère formidable, et il ne s'est pas produit lentement mais tout d'un coup. 

Le puzzle impliquait un décalage vers le rouge, la preuve la plus importante de la distance d'une galaxie. Redshift - un changement dans la longueur d'onde de la lumière qu'un objet émet lorsqu'il s'éloigne de nous - indique la vitesse à laquelle une galaxie recule dans notre univers en expansion. Imaginez un ballon recouvert de pois. À mesure que le cosmos entier (le ballon) se dilate, les galaxies (points) s'éloignent logiquement. Un point proche de celui sur lequel vous vivez s'éloignera lentement de vous; des points plus éloignés s'éloigneront plus rapidement. 

Les galaxies du quintette de Stephan semblent toutes physiquement connectées, elles devraient donc afficher des décalages vers le rouge similaires à ceux de l'espace entre notre Voie lactée et les agrandissements continus. En effet, plus que d'apparaître physiquement les uns à côté des autres, des vrilles de gaz poussiéreux semblent les relier de manière lâche. Il semble que la gravité de chaque galaxie retire des fils de matière des autres, comme du fromage à pizza. Ils semblent imbriqués. 

Il y avait juste un problême. Quatre des galaxies montrent un grand décalage vers le rouge, correspondant à une vitesse de récession de 4000 miles (6400 kilomètres) par seconde. Cela signifie qu'ils se trouvent à environ 300 millions d'années-lumière. Mais la galaxie NGC 7320, en bas à gauche sur la photo, montre un décalage vers le rouge indiquant une vitesse plus lente de seulement 491 miles (790 km) par seconde. Cela signifierait que ce n'est qu'à 30 millions d'années-lumière. 

Cet écart n'était pas une simple technicité; c'était énorme. Si une galaxie à la même distance que d'autres a un décalage vers le rouge très différent, alors le décalage vers le rouge ne peut pas être un indicateur fiable de la distance. Certains astronomes, dirigés par l'iconoclaste Halton Arp ( voir l'objet 38 sur notre liste ), ont conclu que le redshift ne pouvait pas faire confiance. La taille de l'univers a soudainement été mise en doute, tout comme de nombreux principes de la cosmologie, comme la rapidité avec laquelle tout se développe. Ainsi, le Quintette de Stephan est devenu le paradigme de l'insécurité mystérieuse et cosmologique.

De nombreux astronomes ont insisté pour que les flux de matériaux entre le NGC 7320 et les autres galaxies prouvent qu'ils étaient physiquement liés ensemble dans l'espace. De plus, les cinq galaxies ont approximativement la même taille apparente, preuve supplémentaire qu'elles se trouvent à la même distance. Après tout, si la galaxie à faible décalage vers le rouge était vraiment beaucoup plus proche de nous, ne devrait-elle pas apparaître beaucoup plus grande que les autres?

Le télescope spatial Hubble a finalement résolu ce problème en 2000. Son imagerie très précise a résolu les étoiles individuelles dans la galaxie à faible décalage vers le rouge, tandis que les quatre autres sont restées sans étoiles. Ce NGC 7320 prouvé est beaucoup plus proche de nous que les autres. 

Enfin, le mystère se posa. C'est une situation en visibilité directe. Une galaxie se trouve en face des quatre autres - 10 fois plus près, en fait. Les chaînes de matière apparentes ne s'étendent pas vraiment du NGC 7320 aux autres. Et le NGC 7320 apparaît de la même taille que les quatre autres car il se trouve que c'est une galaxie plus petite. 

Les cosmologistes poussèrent un soupir de soulagement collectif. Redshift est fiable après tout. L'univers est en sécurité. Les astronomes préfèrent désormais étiqueter les quatre galaxies qui sont en fait une unité physiquement liée comme Hickson Compact Group 92. Cela inclut en fait une galaxie distincte qui ne faisait pas partie du quintette d'origine, de sorte que même si NGC 7320 a été expulsé du club, Le Compact Group 92 reste un quatuor. 

Mais le soulagement n'a pas duré longtemps. Étonnamment, un puzzle différent a soudainement surgi. Près du noyau de la galaxie la plus élevée du quintette se trouve une étoile d'apparence bénigne que la spectroscopie montre maintenant est un quasar avec un énorme décalage vers le rouge. Cela signifie qu'il doit se situer des milliards d'années-lumière au-delà de la galaxie. Pourtant, il est là, clairement en face de lui, et apparemment en interaction avec le gaz de la galaxie. 

Cela ressuscite le même puzzle cosmique - avec une vengeance. Comment une galaxie pourrait-elle envelopper un quasar dont le décalage vers le rouge indique que c'est plusieurs milliards d'années-lumière plus loin? 

C'est déjà du déjà vu. C'est un autre problème de distance discordante dans le même patch de lapin. En effet, cette fois, les preuves visuelles sont encore plus irréprochables. Le redshift pourrait-il être peu fiable après tout? Ou est-ce que le quasar lointain se trouve juste aligné avec un trou vide étrange qui tunnelise tout au long de cette galaxie? 

Le Quintette de Stephan ne veut tout simplement pas quitter la Strangeness Society.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/weirdest-objects/2015/05/35-stephans-quintet?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR3DR9bdgrl83LGcQcq3PLOEheILaZl08gjaEK4kXjyEjYJIdLYvIJMwp44