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M61 (galaxie)

galaxie spirale de la constellation de la Vierge, située dans l'amas de la Vierge
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M61 (NGC 4303) est une galaxie spirale intermédiaire vue de face et située dans la constellation de la Vierge. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 1 913 ± 24 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 28,21 ± 2,01 Mpc (∼92 millions d'al)[1].

M61
Image illustrative de l’article M61 (galaxie)
La galaxie spirale intermédiaire M61 par le Very Large Telescope.
Données d’observation
(Époque J2000.0)
Constellation Vierge
Ascension droite (α) 12h 21m 54,9s[1]
Déclinaison (δ) 04° 28′ 25″ [1]
Magnitude apparente (V) 9,7[2]
10,2 dans la Bande B[2]
Brillance de surface 13,66 mag/am2[2]
Dimensions apparentes (V) 6,5′ × 5,9′[2]
Décalage vers le rouge 0,005224 ± 0,000007[1]
Angle de position 162°[2]

Localisation dans la constellation : Vierge

(Voir situation dans la constellation : Vierge)
Astrométrie
Vitesse radiale 1 566 ± 2 km/s [1]
Distance 14,623 ± 7,322 Mpc (∼47,7 millions d'al)[3]
Caractéristiques physiques
Type d'objet Galaxie spirale intermédiaire
Type de galaxie SAB(rs)bc[1] SABbc?[4] SBbc[2],[5]
Dimensions environ 28,07 kpc (∼91 600 al)[1]
Magnitude absolue -21,2[6]
Découverte
Découvreur(s) Barnaba Oriani[4]
Date [4]
Désignation(s) NGC 4303
PGC 40001
UGC 7420
MCG 1-32-22
CGCG 42-45
VCC 508
IRAS 12194+0444
NGC 4303A[2]
Liste des galaxies spirales intermédiaires
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Histoire

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Messier 61 a été découverte par l'astronome italien Barnaba Oriani en 1779. Charles Messier l'a observée le même jour qu'Oriani, mais il l'a confondue à deux reprises avec une comète jusqu’à ce qu'il réalise, six jours plus tard, qu'elle ne bougeait pas[6]. Elle est devenue la 61e entrée de son catalogue.

William Herschel a observé M61 le [4] et il l'a cataloguée sous la désignation HI.139[7]. Cette galaxie a aussi été observée à deux reprises par John Herschel en 1828 et en 1851[4].

Caractéristiques

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Avec un diamètre apparent de 6,5 minutes d'arc, M61 est l'une des plus vastes galaxies de l'amas de la Vierge[6].

La classe de luminosité de NGC 4303 est II-III et elle présente une large raie HI. Elle renferme également des régions d'hydrogène ionisé. M61 est aussi une galaxie active de type Seyfert 2[1].

La luminosité de la galaxie NGC 4303 dans l'infrarouge lointain (de 40 à 400 µm) est égale à 2,34 × 1010   (1010,37 ) et sa luminosité totale dans l'infrarouge (de 8 à 1 000 µm) est de 3,24 × 1010   (1010,51 )[8].

Morphologie

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NGC 4303 a été utilisée par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique SAB(rs)bc dans son atlas des galaxies[9],[10].

Eskridge, Frogel et Pogge ont publié un article en décrivant la morphologie de 205 galaxies spirales ou lenticulaires rapprochées. Les observations ont été réalisées dans la bande H de l'infrarouge et dans la bande B (le bleu). Selon Eskridge et ses collègues, NGC 4303 est de type SBbc dans la bande B et dans la bande H. Le bulbe de NGC 4303 est brillant, circulaire et condensé au centre de celle-ci. Ce bulbe est enfilé par une barre de faible luminosité qui donne aux isophotes du bulbe externe un aspect elliptique. Cette galaxie présente un pseudo-anneau interne formé par les bras spiraux dont le motif est complexe et irrégulier. Les deux bras commencent près des extrémités de la barre, mais ils sont légèrement décalés par rapport à celles-ci. Le bras sud a beaucoup de structures à sa base, mais il devient lisse et diffus après seulement ~45°. À 90°, il se divise en un segment tournant brusquement vers l'ouest, puis il s'estompe rapidement. L’autre segment complète le pseudo-anneau interne du côté ouest. Le bras nord bifurque immédiatement. Son segment interne forme le côté est du pseudo-anneau et il est visible sur un total de ~240° avant de s'estomper. Des nœuds de formation d'étoiles sont visibles dans le bras nord pendant les premiers 180°, puis celui-ci devient lisse et diffus. Les segments extérieurs du bras nord forment une large série de filaments noueux vers le nord-est. Tous ces éléments disparaissent après ~90 degrés[11].

Distance et diamètre de M61

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À ce jour, près d'une quinzaine de mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift) donnent une distance de 14,623 ± 7,322 Mpc (∼47,7 millions d'al)[3], ce qui est à l'extérieur des valeurs de la distance de Hubble. Selon cette valeur, cette galaxie semble relativement rapprochée du Groupe local et les mesures indépendantes sont souvent assez différentes des distances de Hubble pour les galaxies rapprochées en raison de leur mouvement propre dans le groupe ou l'amas où elles sont situées. Notons que c'est avec les mesures des valeurs indépendantes, lorsqu'elles existent, que la base de données NASA/IPAC calcule le diamètre d'une galaxie. Si on utilise la distance de Hubble pour M61, on obtient un diamètre d'environ 51,2 kpc (∼167 000 al) et M61 peut alors être qualifiée de vaste galaxie. D'ailleurs, certaines sources indiquent un diamètre de 100 000 al. en utilisant un diamètre apparent de 6 minutes d'arc et une distance de 60 000 al. calculée avec la vitesse radiale[6].

M61, une galaxie à sursaut de formation d'étoiles et trou noir supermassif

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M61 est un type de galaxie connu sous le nom de galaxie à sursaut de formation d'étoiles. Ces galaxies connaissent un taux de formation d'étoiles incroyablement élevé, utilisant avidement leur réservoir de gaz en très peu de temps (en termes astronomiques). Mais ce n'est pas la seule activité dans cette galaxie, car une source de rayons X a été détectée au plus profond de son cœur, amenant les astronomes à croire qu'un trou noir supermassif s'y loge[12].

D'ailleurs, selon une étude réalisée auprès de 76 galaxies par Alister Graham en 2008, le bulbe central de M61 renfermerait un trou noir supermassif dont la masse estimée serait comprise entre 600 000 et 16 millions de   (masses solaires)[13]. Selon une autre étude publiée en 2007, la masse de ce trou noir serait de 5 millions de masses solaires[14].

Un disque entourant le noyau

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Grâce aux observations du télescope spatial Hubble, on a détecté un disque de formation d'étoiles autour du noyau de NGC 4303. La taille de son demi-grand axe est égale à 560 pc (~1 140 années-lumière)[15].

Supernova

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Huit supernovas ont été découvertes dans M61 : SN 1926A, SN 1961I, SN 1964F, SN 1999gn, SN 2006ov, SN 2008in, SN 2014dt[16], et en mai 2020 la supernova SN 2020jfo[17].

 
Position de la supernova SN 2008in dans M61.
 
Position de la supernova SN 2020 jfo dans M61.

SN 1926A

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Cette supernova a été découverte le par l'astronome allemand Max Wolf. Cette supernova était de type II[18].

SN 1961I

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Cette supernova a été découverte le par l'astronome américain Milton Humason. Cette supernova était de type II[19].

SN 1964F

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Cette supernova a été découverte le par l'astronome italien Leonida Rosino. Cette supernova était de type II[20].

SN 1999gn

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Cette supernova a été découverte le par l'astronome amateur italien Alessandro Dimai. Cette supernova était de type II[21].

SN 2006ov

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Cette supernova a été découverte le à Yamagata au Japon par l'astronome japonais Koichi Itagaki. Cette supernova était de type II[22].

SN 2008in

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Cette supernova a aussi été découverte par Koichi Itaki le à Yamagata au Japon. Cette supernova était de type IIP[23].

SN 2014dt

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C'est la troisième supernova découverte par Koichi Itagaki dans M61 le . Cette supernova était de type Ia-pec[24].

SN 2020jfo

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Cette supernova a été découverte le par J. Nordin, V. Brinnel, M. Giomi, J. van Santen, A. Gal-Yam, O. Yaron, S. Schulze[17] dans le cadre du programme Zwicky Transient Facility. Cette supernova était de type II[25].

Groupe de M61, de M60 et l'amas de la Vierge

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Selon A.M. Garcia, M61 est la principale galaxie d'un groupe qui porte son nom. Le groupe de M61 comprend au moins 32 membres, dont NGC 4255, NGC 4301 (NGC 4303A dans l'article), NGC 4324, NGC 4420, NGC 4527, NGC 4533, NGC 4536, NGC 4581, NGC 4599, IC 3267 et IC 3474, de même que la galaxie NGC 4496A qui est en réalité NGC 4496[26].

D'autre part, toutes les galaxies du New General Catalogue de ce groupe apparaissent dans une liste de 227 galaxies d'un article publié par Abraham Mahtessian en 1998. Les autres galaxies de ce groupe n'y figurent pas[27]. Cette liste comporte plus de 200 galaxies du New General Catalogue et une quinzaine de galaxies de l'Index Catalogue. On retrouve dans cette liste 11 galaxies du Catalogue de Messier, soit M49, M58, M60, M61, M84, M85, M87, M88, M91, M99 et M100.

Toutes les galaxies de la liste de Mahtessian ne constituent pas réellement un groupe de galaxies. Ce sont plutôt plusieurs groupes de galaxies qui font tous partie d'un amas galactique, l'amas de la Vierge. Pour éviter la confusion avec l'amas de la Vierge, on peut donner le nom de groupe de M60 à cet ensemble de galaxies, car c'est l'une des plus brillantes de la liste. L'amas de la Vierge est en effet beaucoup plus vaste et compterait environ 1300 galaxies, et possiblement plus de 2000[28], situées au cœur du superamas de la Vierge, dont fait partie le Groupe local[29],[30].

De nombreuses galaxies de la liste de Mahtessian se retrouvent dans onze groupes décrits dans l'article d'A.M. Garcia[26], soit le groupe de NGC 4123 (7 galaxies), le groupe de NGC 4261 (13 galaxies), le groupe de NGC 4235 (29 galaxies), le groupe de M88 (13 galaxies, M88 = NGC 4501), le groupe de NGC 4461 (9 galaxies), le groupe de M61 (32 galaxies, M61 = NGC 4303), le groupe de NGC 4442 (13 galaxies), le groupe de M87 (96 galaxies, M87 = NGC 4486), le groupe de M49 (127 galaxies, M49 = NGC 4472), le groupe de NGC 4535 (14 galaxies) et le groupe de NGC 4753 (15 galaxies). Ces onze groupes font partie de l'amas de la Vierge et ils renferment 396 galaxies. Certaines galaxies de la liste de Mahtessian ne figurent cependant dans aucun des groupes de Garcia et vice versa.

Galerie

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Notes et références

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  1. ↑ a b c d e f g et h (en) « Results for object NGC 4303 », NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le ).
  2. ↑ a b c d e f et g « Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 4300 à 4399 », sur astrovalleyfield.com (consulté le ).
  3. ↑ a et b « Your NED Search Results, Distance Results for NGC 4302 », sur ned.ipac.caltech.edu (consulté le ).
  4. ↑ a b c d et e (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 4303 » (consulté le ).
  5. ↑ (en) « NGC 4303 sur HyperLeda » (consulté le ).
  6. ↑ a b c et d « Messier 61, SED » (consulté le ).
  7. ↑ (en) « Herschel's numbers for Messier objects » (consulté le ).
  8. ↑ D. B. Sanders, J. M. Mazzarella, D. -C. Kim, J. A. Surace et B. T. Soifer, « The IRAS Revised Bright Galaxy Sample », The Astronomical Journal, vol. 126, no 4,‎ , p. 1607-1664 (DOI 10.1086/376841, Bibcode 2003AJ....126.1607S, lire en ligne [PDF])
  9. ↑ Atlas des galaxies de Vaucouleurs sur le site du professeur Seligman, NGC 4303.
  10. ↑ (en) « The Galaxy Morphology Website, NGC 4303 » (consulté le ).
  11. ↑ Paul B. Eskridge, Jay A. Frogel, Richard W. Pogge et et al., « Near-Infrared and Optical Morphology of Spiral Galaxies », The Astrophysical Journal Supplement Serie, vol. 143, no 1,‎ , p. 73-111 (DOI 10.1086/368640, Bibcode 2002ApJS..143...73E, lire en ligne [PDF])
  12. ↑ (en) « Hubble's Messier Catalog, M61 » (consulté le ).
  13. ↑ Alister W. Graham, « Populating the galaxy velocity dispersion – supermassive black hole mass diagram: A catalogue of (Mbh, σ) values », Publications of the Astronomical Society of Australia, vol. 25#4,‎ , p. 167-175, table 1 page 174 (DOI 10.1088/1009-9271/5/4/002, Bibcode 2005ChJAA...5..347A, lire en ligne).
  14. ↑ G. Pastorini, A. Marconi, A. Capetti et al., « Supermassive black holes in the Sbc spiral galaxies NGC 3310, NGC 4303 and NGC 4258 », Astronomy and Astrophysics, vol. 469#2,‎ , p. 405-423 (DOI 10.1051/0004-6361:20066784, Bibcode 2007A&A...469..405P, lire en ligne).
  15. ↑ S. Comerón, J. H. Knapen, J. E. Beckman, E. Laurikainen, H. Salo, I. Martínez-Valpuesta et R. J. Buta, « AINUR: Atlas of Images of NUclear Rings », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 402#4,‎ , p. 2462-2490 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2009.16057.x, Bibcode 2010MNRAS.402.2462C, lire en ligne [PDF]).
  16. ↑ (en) « Central Bureau for Astronomical Telegrams » (consulté le ).
  17. ↑ a et b (en) « TRANSIENT NAME SERVER, SN 2020jfo » (consulté le ).
  18. ↑ (en) « Other Supernovae images » (consulté le ).
  19. ↑ (en) « Other Supernovae images » (consulté le ).
  20. ↑ (en) « Other Supernovae images » (consulté le ).
  21. ↑ (en) « Bright Supernovae - 1999 » (consulté le ).
  22. ↑ (en) « Bright Supernovae - 2006 » (consulté le ).
  23. ↑ (en) « Bright Supernovae - 2008 » (consulté le ).
  24. ↑ (en) « Bright Supernovae - 2014 » (consulté le ).
  25. ↑ (en) « Latest Supernovae, Perdue University, Rochester Astronomy » (consulté le ).
  26. ↑ a et b A.M. Garcia, « General study of group membership. II - Determination of nearby groups », Astronomy and Astrophysics Supplement Series, vol. 100 #1,‎ , p. 47-90 (Bibcode 1993A&AS..100...47G).
  27. ↑ Abraham Mahtessian, « Groups of galaxies. III. Some empirical characteristics », Astrophysics, vol. 41 #3,‎ , p. 308-321 (DOI 10.1007/BF03036100, lire en ligne, consulté le ).
  28. ↑ (en) « Cosmos, Virgo Cluster » (consulté le ).
  29. ↑ (en) P. Fouque, E. Gourgoulhon, P. Chamaraux, G. Paturel, « Groups of galaxies within 80 Mpc. II - The catalogue of groups and group members », Astronomy and Astrophysics Supplement, vol. 93,‎ , p. 211-233 (Bibcode 1992A&AS...93..211F, lire en ligne).
  30. ↑ (en) Tully, R.B., « The Local Supercluster », Astrophysical Journal, vol. 257,‎ , p. 389-422 (DOI 10.1086/159999, Bibcode 1982ApJ...257..389T, lire en ligne).

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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