The Fireworks Galaxy, NGC 6946 : Qu'est-ce qui rend cette galaxie si spéciale ?

NASA a récemment publié l'image lumineuse spectaculaire du feu d'artifice galaxie NGC 6946 prise plus tôt par Hubble espace télescope ⁽¹⁾  

A galaxie est un système de stars, restes d’étoiles, gaz interstellaire, poussière et matière noire liés ensemble par la force gravitationnelle. Selon une estimation, il y aurait environ 200 milliards de galaxies dans l'espace observable. univers ⁽²⁾. Le système solaire, avec le soleil, fait partie du galaxie appelée Voie Lactée qui est notre maison galaxie.  

NGC 6946 (NGC signifie New General Catalogue qui est une manière courante d'étiqueter les objets astronomiques) est l'une des galaxies situées à une distance de 7.72 Mpc {1 Mpc ou Megaparsecs égal à un million de parsecs ; en astronomie, l'unité de distance préférée est le parsec (pc). 1 parsec est la distance à laquelle 1 unité astronomique sous-tend un angle de 1 seconde d'arc à savoir 1/3600 de degré ; 1 pc équivaut à 3.26 années-lumière} ou 25.2 millions d'années-lumière dans la constellation de Céphée.

La galaxie, NGC 6946 a un taux de formation d'étoiles exceptionnellement élevé et est donc classé comme un Starburst galaxie. Ce type de galaxies se caractérise par des taux de formation d'étoiles élevés de l'ordre de 10 à 100 M_☉/an qui sont bien plus élevés que dans les galaxies normales, par exemple dans notre galaxie d'origine, la Voie Lactée, le taux de formation d'étoiles est d'environ 1 à 5 M_☉/ An ⁽³⁾ (M_☉ est la masse solaire, l'unité de masse standard en astronomie, 1 M_☉ est égal à environ 2×10³⁰ kg.).   

A notre échelle de temps, stars semblent immuables mais à l'échelle de milliards d'années, stars suivent un parcours de vie, ils naissent, vieillissent et enfin meurent. La vie d'une étoile commence dans une nébuleuse (nuage de poussière, d'hydrogène, d'hélium et autres gaz ionisés) lorsque l'effondrement gravitationnel d'un nuage géant donne naissance à une protoétoile. Celle-ci continue de croître avec l'accrétion de gaz et de poussières jusqu'à atteindre sa masse finale. La masse finale de l’étoile détermine sa durée de vie (moins la masse est grande, plus la durée de vie est élevée) ainsi que ce qui arrive à l’étoile au cours de sa vie.  

Tous stars tirent leur énergie de la fusion nucléaire. Le combustible nucléaire brûlant dans le cœur crée une forte pression vers l’extérieur en raison de la température élevée du cœur, ce qui équilibre la force gravitationnelle vers l’intérieur. L’équilibre est perturbé lorsque le combustible du cœur s’épuise. La température baisse, la pression extérieure diminue. En conséquence, la force gravitationnelle de la compression vers l’intérieur devient dominante, forçant le noyau à se contracter et à s’effondrer. La façon dont une étoile finit après son effondrement dépend de sa masse.   

Dans le cas des étoiles supermassives, lorsque le noyau s’effondre en peu de temps, cela crée d’énormes ondes de choc. L'explosion puissante et lumineuse s'appelle supernova. Cet événement astronomique transitoire se produit au cours de la dernière étape de l'évolution d'une étoile supermassive. Le galaxie NGC 6946 est appelé le Galaxie de feux d'artifice car il a connu 10 supernova observées au cours du siècle dernier seulement. En comparaison, la Voie lactée ne produit en moyenne qu'une à deux supernovae par siècle. Par conséquent, un bon nombre de restes de supernova sont attendus dans la galaxie NGC 6946. Le nombre total de candidats restants de supernova identifiés dans NGC 6946 est d'environ 225 ^(4,5). Pour les étoiles faisant plus de 10 fois la masse du soleil, les restes seraient les trous noirs, les objets les plus denses du univers.  

Le taux élevé de formation d'étoiles (starburst), le taux élevé d'événements de supernova (feux d'artifice), la structure en spirale et le fait qu'elle soit positionnée face à nous définissent cela. galaxie en plus d'avoir donné lieu à son apparition spectaculaire dans les images prises par le Hubble télescope. 

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Sources  

1. NASA 2021. Hubble voit une éblouissante « Galaxie de feux d'artifice ». Publié le 08 janvier 2021. Disponible en ligne sur https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2021/hubble-views-a-dazzling-fireworks-galaxy/  Consulté le 10 janvier 2021.  

2. NASA 2015. Hubble révèle que l'univers observable contient 10 fois plus de galaxies qu'on ne le pensait. Disponible en ligne sur https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/hubble-reveals-observable-universe-contains-10-times-more-galaxies-than-previously-thought Consulté le 10 janvier 2021. 

3. Muxlow TWB., 2020. Galaxies Starburst. 8e Symposium du réseau européen VLBI, Pologne 26-29 septembre 2020. Disponible sur https://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0611/0611951.pdf Consulté le 10 janvier 2021. 

4. Long KS, Blair WP, et al 2020. La population résiduelle de supernova de NGC 6946 telle qu'observée dans [Fe ii] 1.644 m avec HST *. The Astrophysical Journal, Volume 899, Numéro 1. DOI : https://doi.org/10.3847/1538-4357/aba2e9 

5. Radica MC, Welch DL, et Rousseau-Nepton L., 2020. Recherche d'échos lumineux de supernova dans NGC 6946 avec SITELLE. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, volume 497, numéro 3, septembre 2020, pages 3297-3305, DOI : https://doi.org/10.1093/mnras/staa2006  

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