Il est temps de revenir sur ce qui se passait il y a 210 ans dans la nuit du 9 septembre. Alors qu'il regardait en temps réel, ce qu'il regardait s'est produit il y a plus de 10 millions d'années - les feux d'artifice qui se sont allumés dans NGC 6946.
À une époque, il était largement admis que NGC 6946 était membre de notre groupe local; principalement parce qu'il pourrait être facilement résolu en étoiles. Il y avait une rougeur observée, qui serait indicative de la distance - mais qui est maintenant due à la poussière interstellaire. Mais ce n'est pas le nuage de poussière enveloppant qui rend NGC 6946 si intéressant, c'est le fait que tant d'événements de supernovae et de formation d'étoiles ont scintillé dans ses bras au cours des dernières années que la science a laissé perplexe! Tellement, en fait, qu’ils ont été enregistrés chaque année ou deux au cours des 60 dernières années…
Le plus souvent, des éclats de formation d'étoiles se produisent dans les galaxies qui ont des compagnons proches pour prêter des matériaux. Pourtant, NGC 6946 semble être seul sur le terrain. Selon une étude réalisée en 2000 par Pisano (et al) "De tels compagnons riches en gaz pourraient inclure des restes de processus d'assemblage de galaxies qui pourraient persister dans la journée actuelle autour d'une galaxie isolée comme NGC 6946. NGC 6946 est en train de former des étoiles en prolifération , a une explosion nucléaire et a des nuages à grande vitesse associés au disque. Toutes ces caractéristiques pourraient être expliquées par l'accrétion de nuages de Hi de faible masse par NGC 6946. Notre étude a permis de retrouver deux galaxies naines précédemment détectées associées à NGC 6946, mais autrement, aucune signature d'interactions n'a été trouvée dans le système NGC 6946. Les compagnons sont assez petits et suffisamment éloignés du NGC 6946 pour avoir un effet minimal sur la galaxie principale. Certains débris de marée peuvent être attendus en raison de l'interaction entre les deux galaxies naines, mais aucun n'est observé. Cela pourrait être dû au fait que la densité des colonnes est faible ou parce que les galaxies naines sont plus séparées qu'elles ne le paraissent dans le ciel. Cette étude du système suggère que NGC 6946 est un système lié par gravitation avec deux galaxies naines sur des orbites stables autour de la plus grande galaxie primaire. »
Mais c'était il y a environ 8 ans et 16 événements dans le passé. Selon des études réalisées par Eva Schinnerer (et al) en 2006, NGC 6946 a été «pris dans la loi» en tant que galaxie nucléaire Starburst guidée par un barreau. "Les données, obtenues avec l'interféromètre IRAM Plateau de Bure (PdBI), permettent la première détection d'une spirale de gaz moléculaire à l'intérieur ~ 10" (270 pc) avec une grande concentration de gaz moléculaire (MH2 ~ 1.6Ã — 107 Msolar ) dans les 60 pièces intérieures. Cet amas nucléaire montre des preuves d'une géométrie en forme d'anneau avec un rayon de ~ 10 pc comme déduit des diagrammes position-vitesse. La distribution du gaz moléculaire et sa cinématique peuvent être bien expliquées par l'influence d'une barre stellaire interne d'une longueur d'environ 400 pc. Un modèle qualitatif du flux de gaz attendu montre que les mouvements de flux le long des côtés avant de cette barre sont une explication plausible de la forte densité de gaz nucléaire. Ainsi, NGC 6946 est un excellent exemple de cinématique des gaz moléculaires entraînée par une barre stellaire secondaire à petite échelle. »
Maintenant, pour la partie vraiment cool - comprendre la structure barrée. Grâce au télescope spatial Hubble et à une étude de plus de 2000 galaxies spirales - le Cosmic Evolution Survey (COSMOS) - les astronomes comprennent que la structure spirale barrée ne se produisait tout simplement pas très souvent il y a environ 7 milliards d'années dans l'univers local. La formation de barres dans les galaxies spirales a évolué avec le temps. Une équipe dirigée par Kartik Sheth du Spitzer Science Center du California Institute of Technology à Pasadena a découvert que seulement 20% des galaxies spirales du passé lointain possédaient des barres, contre près de 70% de leurs homologues modernes. Cela rend le NGC 6946 très rare, en effet… Depuis sa structure barrée a été notée à l'époque de Herschel et son âge de 10 milliards d'années le place au-delà de ce qui est considéré comme une galaxie "moderne".
La science croit que les barres dans les galaxies se sont formées régulièrement au cours des 7 derniers milliards d'années, plus que triplé en nombre. "Les barres récemment formées ne sont cependant pas réparties uniformément à travers les masses de galaxies, et c'est une conclusion clé de notre enquête", a expliqué Sheth. «Ils se forment principalement dans les petites galaxies de faible masse, alors que parmi les galaxies les plus massives, la fraction des barres était la même dans le passé qu'aujourd'hui.» Les découvertes, a poursuivi Sheth, ont des ramifications importantes pour l'évolution des galaxies. «Nous savons que l'évolution est généralement plus rapide pour les galaxies plus massives: elles forment leurs étoiles rapidement et rapidement, puis se fondent en disques rouges. Les galaxies de faible masse sont connues pour former des étoiles à un rythme plus lent, mais maintenant nous voyons qu'elles ont également fait leurs barres lentement au fil du temps », a-t-il déclaré. Des barres se forment lorsque les orbites stellaires d'une galaxie spirale deviennent instables et s'écartent d'une trajectoire circulaire. «Les minuscules allongements dans les orbites des étoiles augmentent et ils se verrouillent en place, faisant une barre», a expliqué Bruce Elmegreen, membre de l'équipe de la division de recherche d'IBM à Yorktown Heights, NY. «La barre devient encore plus forte car elle verrouille de plus en plus de ces orbites allongées en place. Finalement, une fraction élevée des étoiles dans la région intérieure de la galaxie rejoint la barre. "
Ajout du membre de l'équipe Lia Athanassoula du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille en France: "Les nouvelles observations suggèrent que l'instabilité est plus rapide dans les galaxies plus massives, peut-être parce que leurs disques internes sont plus denses et leur gravité plus forte." Les barres sont peut-être l'un des catalyseurs les plus importants pour changer une galaxie. Ils forcent une grande quantité de gaz vers le centre galactique, alimentant la formation de nouvelles étoiles, construisant des renflements centraux d'étoiles et alimentant d'énormes trous noirs. "La formation d'une barre peut être le dernier acte important dans l'évolution d'une galaxie spirale", a déclaré Sheth. «On pense que les galaxies se construisent par le biais de fusions avec d'autres galaxies. Après s'être installés, la seule autre façon dramatique pour les galaxies d'évoluer est l'action des barres. » (Communiqué de presse de HubbleSite)
Pourtant, les études du NGC 6946 ne se sont pas arrêtées. En 2005, Gemini II a également jeté un œil à cette galaxie folle. "Afin de maintenir ce taux d'activité des supernovaes, des étoiles massives en évolution rapide doivent se former ou naître à un rythme tout aussi rapide dans NGC 6946", a déclaré Jean-René Roy, directeur associé de Gemini North. "Ses étoiles explosent comme une chaîne de pétards!" Et avec lui en 2007, des halos d'hydrogène… Dit Rense Boomsma: «Un halo d'hydrogène neutre se trouve autour d'un nombre croissant de galaxies spirales. On ne sait pas bien comment se forment les halos d'hydrogène. L'orientation de la galaxie spirale voisine NGC 6946 nous permet de mesurer les vitesses verticales des gaz dans le disque de la galaxie et donc de mesurer comment le gaz pénètre dans le halo. Nous trouvons de l'hydrogène à haute vitesse vers les régions où se forment les étoiles. Cette corrélation suggère que la formation d'un halo d'hydrogène est liée à la formation d'étoiles massives. Une connexion étroite similaire est observée dans la galaxie spirale voisine NGC 253. Pour certains nuages d'hydrogène dans NGC 6946, nous avons des indications qu'ils ont été accrétés de l'extérieur de la galaxie. »
Comprendrons-nous jamais tout ce qu'il y a à savoir sur les galaxies comme NGC 6946? Peut-être pas de notre vivant. Cependant, l'une des meilleures parties est de savoir que c'est une galaxie que vous pouvez observer et étudier avec des télescopes d'arrière-cour plus grands. Situé dans la constellation de Céphée (RA 20: 34.8 Dec +60: 09) et facturé à la magnitude 8,9 (mais attention, c'est une faible luminosité de surface!), Cette petite spirale barrée montrera une certaine structure dans des portées de 10 ″ ou plus avec un ciel décent . Qui sait ce que votre nuit peut révéler?
Un grand merci au membre AORAIA, Dr. Dietmar Hager de Stargazer Observatory pour l'utilisation de cette image incroyable et le défi de la recherche de l'information!
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