Catégorie Astronomie

Au royaume des spirales

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12 Juin 2009

M51 - La galaxie du Tourbillon - et NGC 5195

La galaxie M51 (Messier 51), dite du Tourbillon, ou Whirlpool en Anglais, est un patronyme souvent utilisé pour désigner le couple de galaxies NGC 5195 et NGC 5194. M51 est en fait la plus grosse des deux galaxies, NGC 5194, une belle spirale dont le diamètre pourrait avoisiner les 70 000 années lumière, et située à une distance aux alentours de 31 millions d'années lumière de nous. Autrement dit, la lumière émise par cette galaxie a mis 31 millions d'années pour parvenir jusques nous, nous l'observons donc telle qu'elle était il y a 31 millions d'anées. Un joli voyage dans le passé pour nous, un saut de puce sur l'échelle du temps et des distances cosmiques.

NGC 5195, la plus modeste des deux galaxies, est une petite galaxie irrégulière se situant sensiblement à la même distance que M51 car il s'agit d'un couple de galaxies liées entre elles. NGC 5195 est parfois référencée sous une désignation Messier : M51B.

M51

M51 et NGC 5195 - Mai 2005

M51 et NGC 5195 sont une paire de galaxie en cours de rencontre. Les deux galaxies auraient commencé à se frôler il y a 400 millions d'années, NGC 5195 serait actuellement légèrement plus éloignée que M51.

La structure spirale prononcée de M51 est le résultat des effets gravitationnels de cette rencontre. L'interaction entre les deux galaxies perturbe les masses de gaz en présence en déformant et en comprimant certaines zone. Il en résulte une flambée de formation de novelles étoiles. Dans ce genre de rencontres, c'est souvent la galaxie la plus importante qui développe une structure spiralée. L'interaction gravitationnelle a écarté un des bras de M51 et a perturbé la structure de NGC 5195.

Les deux galaxies sont reliées entre elles par un pont de matière très visible sur les photographies, mais qui nécessite d'assez gros diamètres pour être observé en visuel( 300 à 400 mm de diamètre au moins). Les images à longues poses montrent également de grandes extensions gazeuses au delà de NGC 5195. Mes images sont actuellement à un maximum de 60 minutes de pose, on devine à peine le début de ces extensions (photo ci dessus) à gauche/nord/nord est de NGC 5195 (NGC 5195 est située au nord de M51). Il faudra que j'accumule au moins 6 à 8 heures de pose pour afficher clairement cette structure. Il en va de même pour le bras sud est de M51 dont les extensions (gigantesques pourtant) sont à peine devinables. A suivre donc lorsque la météo sera plus clémente...

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On estime le diamètre du système double entre 65 000 et 100 000 al. Les images de Hubble indiquent que le centre très brillant et massif de M51 mesure environ 80 al de diamètre et pèse 40 millions de masses solaires. La densité des étoiles, dans cette région, est 5 000 fois supérieures à celle de l'environnement du soleil, nous disposerions d'un environnement sans nuit si la Terre se situait dans cette zone.

Des images réalisées par le télescope spatial Hubble, publiées en 1996 par la NASA et l'ESA, on mis en évidence une zone sombre d'absorption de poussières au centre du noyau de M51. Cette zone d'un diamètre d'à peine 5 années lumière contiendrait aux alentours d'un million de masses solaires. Ce fait suggère la présence d'un trou noir massif.
sources : http://messier.obspm.fr/more/m051_hst.html

M51B

M51 et NGC 5195 - autre image en Mai 2005

M51, et MGC 5195, font partie d'un petit groupe galactique constitué de 8 membre principaux. Ce groupe, que l'on nomme souvent Groupe de M51, comporte également, entres autres membres illustres, M63, la galaxie du Tournesol. La distance donnée au groupe est souvent celle de M51, une distance qui varie, selon les sources, entre 20 et 37 années lumière. La distance de 31 années lumière a été publiée en 2001 par le STScI

M51Dessin

M51 a été découverte par Charles MESSIER le 13 octobre 1773. La galaxie fut décrite comme une "nébuleuse très faible, sans étoiles".

NGC 5195 fut découverte en le 21 mars 1781 par Pierre MECHAIN, puis intégrée à l'édition de 1781 du catalogue de Charles MESSIER. Le couple galactique est l'un des rares objets pour lesquels on ait conservé un croquis de Messier.

Lord Rosse a identifié pour la première fois, en 1845, la structure en spirale de M51, et ce fut d'ailleurs la première galaxie a révéler sa structure spiralée. Lord Rosse en a réalisé une représentation très détaillée (cf image ci contre). Ce qui valut longtemps à M51 les surnoms de Galaxie de Rosse ou du Point d'interrogation.

La nature réelle et le grand éloignement de ce type d'objet sont par contre de découverte beaucoup plus récente car, avant le 20eme siècle et, notamment, les travaux d'Edwin HUBBLE, on pensait que les galaxies étaient des parties intégrantes de la Voie Lactée.

M51 se trouve à un peu plus de 3° au sud sud-ouest de Alkaid (Eta UMA), étoile de magnitude 2 qui marque l'extrémité de la poignée de la casserole. Les premiers observateurs évoquaient "le fantôme de Saturne avec des anneaux verticaux".

M51 est un objet gratifiant à observer.
A l'oculaire d'une petite lunette, ce n'est qu'une 'grosse' étoile brumeuse aux contours flous. Je n'ai rien vu aux jumelles, mais j'ai lu, sur Internet, des rapports d'observation réalisés sur ce type d'équipement et qui parlent également d'une étoile floue.
Un petit télescope (150mm) montre un petit nuage brumeux avec un centre brillant. Un télescope de 200 mm permet d'observer la nature double de ce système. de montrer nettement le bulbe rond brillant de M51 entouré d'un halo lumineux dont l'on devine la structure spiralée.
Il faut cependant de très bonne conditions pour approcher M51 : un ciel très noir, et évitez la proximité des villes car la pollution lumineuse, si elle est trop forte, ne laissera voir que les noyaux des deux compagnes galactiques.

M51 est un objet très accessible en photographie et en WebCam.

Positionnement de M51

Par rapport à la Grande Ourse :

M4

Par rapport à ALKAID (Eta) de la Grande Ourse :

M5

A noter, dans le voisinage de M51, la présence des galaxies :
=> NGC 5229, petite spirale vue par la tranche
=> NGC 5198, petite galaxie elliptique
=> NGC 5169, spirale encore plus difficile que les deux précédentes
=> NGC 5173, galaxie elliptique de magnitude 12.10

M6