Détermination de la structure 3D d'une galaxie elliptique : elle ressemble à une pomme de terre

En raison des énormes distances entre les observateurs et les galaxies lointaines, elles semblent plates. International

un groupe d'astrophysiciens a mesuré pour la première fois des images tridimensionnellesla forme de l'une des galaxies elliptiques les plus grandes et les plus proches de nous - M87 ou Messier 87. Les mesures ont montré que la galaxie est triaxiale ou « en forme de pomme de terre ».

Les scientifiques ont construit un graphique en trois dimensions en mesurantle mouvement des étoiles qui se déplacent autour du trou noir central supermassif de la galaxie. Ils ont utilisé les observations de l'observatoire de Keck pour étudier une région d'environ 70 000 années-lumière de diamètre entourant le trou noir supermassif au centre de la galaxie.

Bien que le télescope ne puisse pas résoudre les étoiles individuellesen raison de la grande distance à M87, les spectres peuvent montrer une gamme de vitesses pour calculer la masse de l'objet autour duquel ils orbitent. Les chercheurs ont cartographié les spectres des étoiles et étudié leur mouvement. Il donne une idée de la forme de la galaxie et de sa rotation. Le suivi des vitesses et des positions des étoiles a permis aux chercheurs de construire une image tridimensionnelle de la galaxie.

Une image Hubble de M87 et un modèle 3D de la galaxie. Image : NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI), Frank Summers (STScI), Chung-Pei Ma (UC Berkeley)

De plus, les chercheurs ont pris des données pour la périodede 2020 à 2022, ainsi que des mesures antérieures de la luminosité des étoiles M87 à l'aide de Hubble et les ont comparées aux prédictions d'un modèle informatique sur la façon dont les étoiles se déplacent autour du centre d'une galaxie triaxiale. Un meilleur ajustement avec ces données leur a permis de calculer la masse du trou noir : 5,4 milliards de masses solaires.

Contrairement aux galaxies spirales à disque platla forme réelle des structures elliptiques est très difficile à estimer. La nouvelle observation aidera à affiner les modèles astronomiques et à explorer des objets plus éloignés.

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Image de couverture : NASA, ESA et Hubble Heritage Team (STScI/AURA)