Une image optique multibande extrêmement profonde du télescope Canada-France-Hawaii (CFHT, Hawaii. USA) jette un nouvel éclairage sur le processus de formation du célèbre groupe des 5 galaxies en collision. L'image révèle des structures non détectées jusqu'à présent, en particulier un halo rouge très étendu composé d'étoiles anciennes, et centré sur une galaxie elliptique, NGC 7317, qui avait été ignoré dans les études précédentes sur la dynamique de la collision globale. Ces résultats sont publiés dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society par une équipe de l'Observatoire Astronomique de Strasbourg (France), CEA Saclay (France) et l'Observatoire de Lund (Suède).

L'image grand champ capturée avec l'appareil photo de 380 mégapixels appelé MegaCam est focalisée sur la galaxie voisine NGC 7331. L'image présente plusieurs caractéristiques galactiques et extragalactiques, certains très étendus et sombres, y compris des filaments de poussière interstellaire au premier plan (cirrus galactique). L'attention des scientifiques a cependant été captée par la condensation de galaxies sur le terrain, bien au-delà de NGC 7331 :le célèbre quintette de Stephan du nom de l'astronome français Édouard Stephan qui fut le premier à l'observer en 1878.

Le Quintette de Stephan est un groupe compact de 5 galaxies spirales et elliptiques (à l'exclusion d'une spirale en apparence liée au système mais présente en réalité au premier plan, à la même distance que NGC 7331). Le télescope spatial Hubble a immortalisé cette région après que les observations du groupe soient devenues l'une des images emblématiques du télescope. Le Quintet de Stephan est l'enfant phare des études sur l'évolution collective des galaxies soumises à une gamme d'effets tels que des interactions et des collisions lentes créant des courants stellaires gravitationnels, collision galactique à grande vitesse, pilonnage au gaz, starbursts et création de systèmes stellaires intergalactiques.

En raison de ses caractéristiques uniques, Le Quintette de Stephan a été largement observé dans tout le spectre électromagnétique, et a fait l'objet de nombreuses simulations numériques complexes. L'équipe a détecté un halo rouge composé de vieilles étoiles centrées sur une galaxie, NGC 7317. On pensait que NGC 7317 était dans un état stable ou était récemment arrivé près du groupe. La détection des étoiles rouges implique le contraire, que cette galaxie interagit depuis très longtemps avec les autres membres du groupe. Les interactions telles que celles observées dans ces observations sont appelées cannibalisme galactique. Le cannibalisme galactique se produit lorsque les forces gravitationnelles d'une plus grande galaxie ou d'un groupe de galaxies déchirent lentement une plus petite galaxie. Les caractéristiques caractéristiques du cannibalisme galactique sont des flux ou des halos d'étoiles en orbite autour de la plus grande galaxie, comme le halo d'étoiles rouges vu autour de NGC 7317. Une première implication est que le Quintette de Stephan est bien plus ancien qu'on ne l'admet actuellement. Les modèles de formation et d'évolution de ce système emblématique devront être révisés. Ce cas global de cannibalisme galactique devrait conduire à terme à la formation d'une galaxie elliptique géante.

Ce nouveau résultat illustre le regain d'intérêt actuel dans le domaine scientifique pour l'imagerie profonde des galaxies proches. De nombreux programmes d'observation, dont plusieurs développés au CFHT qui sont particulièrement bien adaptés à de telles études, visent à décoder l'histoire passée des galaxies par la détection dans leur environnement direct de traits étendus faibles, une technique connue sous le nom d'archéologie galactique.

Chaque année depuis 2000, CFHT réalise en collaboration avec l'éditeur italien Coelum le calendrier Hawaiian Starlight basé sur de belles images du ciel capturées par MegaCam. Ces images résultent d'observations particulières obtenues grâce au temps discrétionnaire du directeur du CFHT lorsque les conditions atmosphériques, en particulier la stabilité de l'atmosphère, ne conviennent pas aux observations régulières. Certaines de ces images s'avèrent parfois d'un grand intérêt scientifique :c'est le cas ici pour le Quintette de Stephan.