Communiqué de presse

Une galaxie « propre et bien ordonnée » voisine de la Voie Lactée

27 janvier 2016

De nombreuses galaxies sont remplies de poussière, tandis que d'autres n'arborent que quelques filaments d'opaque suie cosmique tourbillonnant entre le gaz et les étoiles. Sur cette image acquise par la caméra OmegaCAM qui équipe le télescope de sondage du VLT de l'ESO au Chili figure une galaxie de petite taille notée IC 1613 pour le moins inhabituelle parce que dépourvue de poussière. Ainsi, les astronomes peuvent sonder son contenu sans rencontrer le moindre obstacle. La propreté de cette galaxie constitue la clé d'une meilleure compréhension de l'Univers qui nous entoure.

IC 1613 est une galaxie naine située dans la constellation de la Baleine. Cette image acquise par le VST [1] révèle l'extraordinaire beauté de cette galaxie dans ses moindres détails – aussi bien les étoiles dispersées que le gaz d'un rose étincelant.

L'astronome allemand Max Wolf captura la faible lueur en provenance d'IC 1613 en 1906. En 1928, son compatriote Walter Baade parvint à isoler chacune des étoiles qui la constituent au moyen du plus puissant télescope de 2,5 mètres de l'Observatoire du Mont Wilson en Californie. Ces observations ont conduit les astronomes à supposer que cette galaxie devait se situer à grande proximité de la Voie Lactée. En effet, seules des étoiles appartenant à une galaxie très proche de la nôtre peuvent être observées individuellement.

Depuis lors, les astronomes ont confirmé l'appartenance d'IC 1613 au Groupe Local, un ensemble constitué de plus de 50 galaxies dont la nôtre, la Voie Lactée. IC 1613 se situe à 2,3 millions d'années-lumière de nous. Sa proximité en a fait un objet d'étude privilégié. Il est ainsi apparu qu'elle présente l'aspect d'une naine irrégulière, dépourvue toutefois de quelques caractéristiques communes aux galaxies de petite taille, tel le disque étoilé.

Ce qu'IC 1613 perd en terme de forme, elle le gagne en terme de propreté. La grande précision avec laquelle nous connaissons la distance d'IC 1613 s'explique en partie par la faible quantité de poussière contenue à l'intérieur de la galaxie ainsi que le long de la ligne de visée – ce qui permet d'effectuer des observations bien plus claires [2].

Le fait que cette galaxie abrite un certain nombre d'étoiles particulières – des variables Céphéides et des variables RR Lyrae [3] dont la taille et la luminosité augmentent périodiquement, à intervalles donnés, (eso1311), explique également la précision avec laquelle nous connaissons la distance d'IC 1613.

Des objets brillants tels que des ampoules ou des flammes de bougies nous apparaissent d'autant plus faibles qu'ils se situent à distance élevée. De la même façon, les astronomes peuvent déduire de la luminosité intrinsèque des objets célestes, lorsqu'ils la connaissent, leur éloignement exact.

Les variables de types Céphéides et RR Lyrae présentent la particularité suivante : leurs variations périodiques de luminosité sont directement liées à leur luminosité intrinsèque. En mesurant leurs périodicités, les astronomes peuvent donc déterminer leurs luminosités propres. Il leur suffit ensuite de comparer les valeurs ainsi obtenues aux mesures de leurs brillances apparentes pour connaître la distance à laquelle elles nous apparaissent les plus faiblement lumineuses.

En astronomie, les étoiles dont la luminosité propre est connue sont classées parmi les chandelles standards. Elles se comportent à l'image d'une bougie dotée d'une luminosité donnée et dont le scintillement de la flamme indiquerait la distance à laquelle elle se trouve.

Grâce aux chandelles standards – parmi lesquelles figurent les étoiles variables d'IC 1613 ainsi que les explosions de supernovae de type IA plus rares mais visibles sur de plus grandes échelles de distance, les astronomes ont constitué une échelle des distances cosmiques s'étendant sur des régions toujours plus profondes de l'Univers.

Voici des décennies, IC 1613, au travers des étoiles variables qui la constituent, a aidé les astronomes à mesurer l'étendue de l'Univers. Pas mal pour une galaxie informe et de taille réduite.

Notes

[1] OmegaCAM est une caméra CCD constituée de 256 millions de pixels installée sur le télescope de sondage de 2,6 mètres du VLT à l'Observatoire Paranal au Chili. Plus d'images prises par OmegaCAM accessibles via ce lien.

[2] La poussière cosmique est composée d'éléments lourds tels le carbone et le fer, ainsi que de molécules plus larges. La poussière ne bloque pas seulement la lumière, compliquant l'observation des objets qu'elle encercle, elle diffuse de préférence également une lumière plus bleue. De sorte qu'au travers des télescopes, les objets apparaissent davantage rouges qu'ils ne le sont en réalité. Les astronomes peuvent tenir compte de ce rougissement affectant les objets qu'ils étudient. Toutefois, plus ce rougissement est faible, plus les observations sont supposées fiables.

[3] Nettement différente des deux Nuages de Magellan, IC 1613 est la seule galaxie naine irrégulière du Groupe Local au sein de laquelle des étoiles variables de type RR Lyrae ont été identifiées.

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