Amas de Coma, Amas de Léo

20 avril 2018

Etude sur l'amas de galaxies Coma

L'amas de la Chevelure de Bérénice ou amas de Coma (Abell 1656) est un vaste amas de galaxies qui contient plus de 1000 galaxies identifiées. Ses dix plus brillantes galaxies spirales ont une magnitude apparente comprise entre 12 et 14 et sont observables avec un télescope d'amateur de diamètre supérieur à 200 mm. La région centrale est dominée par deux galaxies elliptiques géantes : NGC 4874 et NGC 48894. L'amas est situé dans le ciel à quelques degrés du pôle galactique nord. La plupart des galaxies de la partie centrale de l'amas de Coma sont elliptiques. Des galaxies naines ainsi que des elliptiques géantes sont présentes en abondance dans l'amas.

Comme il est courant pour les amas de cette richesse, les galaxies sont très majoritairement elliptiques et de type S0, avec seulement quelques spirales plus jeunes dont beaucoup sont probablement situées en périphérie de l'amas.

L'étendue complète de l'amas ne fut pas perçue avant qu'il ne soit étudié en détail dans les années 1950 par les astronomes de l'observatoire du Mont Palomar, bien que de nombreuses galaxies individuelles de l'amas aient été identifiées auparavant.

Amas de Coma, lunette Perl80ED - f560mm - ASI178MM - 171 x 13s.

Quelques étoiles sont visibles, mais ce sont surtout des centaines de galaxies qui composent cette image... On remarque quelques déformations autour des 2 galaxies principales au centre de l'image. Ces déformations optiques sont dues à l'attraction gravitationnelle de l'amas sur la lumière.

Amas_coma_noms

Peut on mesurer la distance de cet amas de galaxie (avec du matériel d'amateur) ?

Oui, et pour cela on va prendre le spectre des 2 plus grandes galaxies de cet amas, en assumant que l'amas est bien situé autour de ces galaxies. La magnitude de ces objets est assez faible, avec un telescope de 20cm ouvert à F/D6.3 on va faire des poses unitaires minimum de 1800s, au moins 4 pour eliminer le plus possible le bruit.

En prenant le spectre, on aura accés au redshift, puis la vitesse de recession et donc la distance grace à la loi de Hubble !!

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Quelles sont ces deux galaxies ?

NGC 4889, également connue comme Caldwell 35, est une galaxie elliptique super-géante, la plus brillante de l'amas de la Chevelure de Bérénice. Elle a une magnitude de + 11,4. Elle est située près de l'étoile de classe G, β Comae Berenices, elle possède un trou noir supermassif en son centre qui est l'un des plus lourd connus avec 21 milliards de masse solaire.

NGC 4874 est une galaxie elliptique géante, environ dix fois plus grande que la Voie lactée, au centre de l'amas de la Chevelure de Bérénice. Dans sa force gravitationnelle, elle retient plus de 30 000 amas globulaires ainsi que des galaxies naines !! quel monde fascinant !

Pour expliquer ce que l'on voit sur les spectres, on fait une ccomparaison du spectre de la galaxie elliptique NGC4889 (vielle) comparé à un spectre d'étoiles (vielle) K2III. Et que voit on ? .....rien ? des traits et des trous ?

On voit que les deux spectres sont presque similaires, donc le bulbe de cette galaxie est composé majoritairement ce type d'étoiles. On remarque aussi que toutes les raies d'absorption du spectre de la galaxie sont décalées vers le rouge.

Reportez vous aux numéros, ceux en orange sont ceux des raies en repos, en bleus ils sont décalés vers la droite, c'est ce que l'on appelle le REDshift décallage vers le rouge, vers les plus grandes longueurs d'ondes.

tableaux de mesures avec les principales raies :

Redshifts de 0.022 en moyenne soit 2%.

Ces galaxies ont une vitesse de récession de l'ordre de 6500 / 7000 km/s, d'ou une distance de 93/100 Mpc ~300 millions d'années lumière. A noter que : les galaxies ne s'éloignent pas de nous, même si ils semblent qu'elles s'éloignent à cause du décallage vers le rouge : c'est l'espace entre elle et nous qui se dilate..... (il faudrait travailler dessus pour le démontrer).

Dans le coin vu depuis la Terre, non loin de l'Amas de Coma, se trouve dans l'Amas de Léo.

On va faire le même travail sur lui, en prenant 3 galaxies.

Qu'obtient on ?

Etude sur l'Amas de galaxies Léo

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L'amas du Lion (Abell 1367) est un amas de galaxies dans la constellation du Lion. L'amas du Lion possède environ 100 galaxies dont NGC 3842, la plus brillante de l'amas. NGC 3842 est une des deux grandes galaxies elliptiques au centre de l'amas.

NGC 3842 est une galaxie elliptique de l'amas du Lion découverte par William Herschel. Elle contiendrait un trou noir de 9,7 milliards de masses solaires, ce qui en ferait l'un des plus gros trous noirs jamais détectés.

Ces galaxies ont une vitesse de récession de l'ordre de 6000 / 7000 km/s, d'ou une distance de 88/100 Mpc ~300 millions d'années lumière.

RESULTATS

On remarque que les galaxies qui composent l'essantiel de ces amas (Coma et Leo) ont à peu près la même vitesse de récession et donc à peu près la même distance !!! On peut donc en déduire que ces deux amas de galaxies pourraient être liés entre eux puisque ils sont à la même distance et sur la même ligne de visée depuis la Terre ??

Oui, c'est ce que l'on appelle le SUPERAMAS de COMA.

Le superamas de la Chevelure de Bérénice (SCl 117) est le superamas de galaxies le plus proche de la Terre, comprenant l'amas de la Chevelure de Bérénice (Abell 1656) et l'amas du Lion (Abell 1367). Situé à environ 300 millions d'années-lumière de la Terre, il est au centre du Grand Mur. Le superamas de la Chevelure de Bérénice est l'amas de galaxies massif le plus proche de notre superamas local (appelé également superamas de la Vierge). Il est approximativement sphérique, d'un diamètre d'environ 20 millions d'années-lumière, et contient plus de 3 000 galaxies. Il est situé dans la constellation de la Chevelure de Bérénice. Étant l'un des premiers superamas découverts, il a aidé les astronomes à mieux comprendre la structure de l'Univers.

Etant à 300 millions d'années-lumière ils sont à 100 fois la distance Terre-M31.

Un spectro d'une dizaine de cm avec tous les modules pour étudier de telles distances...