À propos de cette image
La galaxie elliptique géante au centre de cette image est le membre le plus massif et le plus brillant de l'amas de galaxies Abell 2261, une congrégation colossale de galaxies liées entre elles par la gravité. Large de plus d'un million d'années-lumière, cette galaxie centrale – désignée A2261-BCG (galaxie à amas le plus brillant) – est environ 10 fois plus grande que notre galaxie, la Voie lactée, et contient un noyau diffus et gonflé qui ne ressemble à rien de ce que l'on voit dans les autres galaxies de sa classe. L’environnement environnant de l’amas regorge de centaines de galaxies de toutes formes et tailles, noyées dans un vaste nuage de gaz surchauffé qui brille dans les longueurs d’onde des rayons X. Cette image ouvre une fenêtre sur les environnements extrêmes que l’on trouve au cœur des amas de galaxies, où résident les galaxies les plus grandes et les plus massives de l’univers.
Importance scientifique
Abell 2261 est devenu le point focal de l'une des énigmes les plus intrigantes de l'astronomie extragalactique : le cas du trou noir supermassif manquant. Chaque galaxie massive observée jusqu'à présent contient un trou noir supermassif en son centre, mais la galaxie centrale d'Abell 2261 ne montre aucune preuve claire de l'existence d'un trou noir à l'emplacement prévu. Le noyau diffus et inhabituellement grand de la galaxie – le plus grand jamais mesuré – pourrait détenir la clé de ce mystère. Une hypothèse suggère qu'un trou noir supermassif binaire, formé lors d'une fusion de galaxies passée, s'est expulsé du centre galactique par recul gravitationnel après la fusion des deux trous noirs, transportant suffisamment d'élan pour s'échapper complètement du noyau. Alternativement, le trou noir binaire peut avoir dispersé les étoiles proches vers l’extérieur pendant son inspiration, gonflant le noyau sans éjection complète. L'amas sert également de puissante lentille gravitationnelle, grossissant et déformant les galaxies d'arrière-plan en arcs permettant des mesures précises de la distribution de masse totale de l'amas, y compris la composante dominante de matière noire.
Détails d'observation
Cette image a été capturée à l'aide de la caméra grand champ 3 (WFC3) de Hubble dans plusieurs filtres optiques et proche infrarouge dans le cadre du programme Cluster Lensing and Supernova Survey avec Hubble (CLASH). CLASH a observé 25 amas de galaxies massifs pour étudier la distribution de la matière noire, rechercher des supernovae à lentilles et détecter les galaxies les plus éloignées amplifiées par lentille gravitationnelle. Les observations de Hubble ont été complétées par une imagerie à rayons X profonde de l'observatoire à rayons X Chandra, qui a cartographié le gaz chaud intraamas et recherché l'émission de rayons X d'un noyau galactique actif qui trahirait la présence d'un trou noir supermassif en accrétion.
Position dans l'univers
Constellation
Hercule
Distance depuis la Terre
3 milliards d'années-lumière
Faits intéressants
- 1
La galaxie centrale d'Abell 2261 possède le plus grand noyau galactique connu jamais mesuré : s'étendant sur environ 10 000 années-lumière de diamètre, il est beaucoup plus diffus que prévu, ce qui amène les astronomes à soupçonner que son trou noir supermassif a peut-être été éjecté ou se trouve dans un état inhabituel.
- 2
Malgré des recherches approfondies avec Hubble et l'observatoire de rayons X Chandra, les astronomes ont été incapables de localiser avec certitude un trou noir supermassif au centre de cette galaxie – un mystère qui a généré un débat scientifique important sur le sort des trous noirs lors des fusions de galaxies.
- 3
Les amas de galaxies comme Abell 2261 sont les structures liées gravitationnellement les plus massives de l'univers, contenant jusqu'à un quadrillion (10^15) de masses solaires de galaxies, de gaz chauds et de matière noire.
Crédit image : NASA, ESA, télescope spatial Hubble
