Distribution spatiale des 298 PN confirmées par spectroscopie dans le halo de M87, codées par couleur selon leur VLOS et leur taille échelonnée selon leur probabilité d'appartenir au halo lisse. Le centre de M87 est représenté par le cercle noir, et le grand axe photométrique de la galaxie par la ligne pointillée. Crédit :Longobardi et al., 2018.
Les astronomes ont effectué une étude de près de 300 cent nébuleuses planétaires dans la galaxie elliptique supergéante Messier 87. La nouvelle recherche, publié le 27 septembre sur le référentiel de pré-impression arXiv, révèle des informations essentielles sur le halo externe de la galaxie et ses sous-composants.
Situé à quelque 53,5 millions d'années-lumière dans la constellation de la Vierge, Messier 87, ou M87 en abrégé (également désignée NGC 4486) est l'une des galaxies les plus massives de l'univers local. Son halo s'étend sur un rayon d'environ 650, 000 années-lumière. Les astronomes s'intéressent aux études des halos externes des galaxies massives locales car ils peuvent contenir les enregistrements fossiles des événements d'accrétions sous la forme de sous-structures cinématiques. Dans les galaxies géantes comme M87, les nébuleuses planétaires sont souvent utilisées pour trouver de telles structures, étant donné qu'ils peuvent servir de traceurs discrets de la décomposition cinématique.
Récemment, un groupe de chercheurs dirigé par Alessia Longobardi de l'Université de Pékin à Pékin, Chine, a mené une étude cinématique des nébuleuses planétaires dans M87 afin d'identifier les sous-composants des régions ultrapériphériques de la galaxie. Leur échantillon comprend 298 nébuleuses planétaires.
Pour la recherche, les astronomes ont utilisé la modélisation du mélange gaussien pour séparer statistiquement les composantes distinctes de la vitesse et identifier la composante du halo lisse, ses sous-structures non relâchées, et les nébuleuses planétaires intra-amas.
"Les objectifs de cet article sont d'identifier les PN [nébuleuses planétaires] dans le halo lisse de M87, en utilisant des vitesses précises et en suivant l'approche de Longobardi et al. (2015a). Nous travaillons avec l'échantillon de 253 PNs M87 PNs halo et les 45 PNs intracluster (IC), pour lesquelles des vitesses en visibilité directe (LOSV) sont disponibles avec une précision de vitesse médiane estimée de 4,2 km/s, ", lit-on dans le journal.
Les LOSV des nébuleuses planétaires étudiées ont permis aux chercheurs d'identifier des sous-composants et de mesurer le contenu du moment angulaire du halo principal M87. Par ailleurs, la recherche a abouti à restreindre la distribution orbitale des étoiles dans les régions les plus éloignées de la galaxie.
En particulier, les chercheurs ont identifié plusieurs sous-composants :les nébuleuses planétaires intraamas (ICPN), l'événement d'accrétion « couronne » (dans la sous-structure dite « couronne »), et le doux halo M87.
L'étude a révélé que les étoiles intraamas ont une distribution de vitesse de ligne de visée fortement non gaussienne (LOSVD) avec un pic à cette vitesse, et fort, ailes asymétriques. De plus, la forme de ce LOSVD est cohérente avec celle des galaxies du sous-amas de la Vierge A, ce qui suggère la construction en cours du cluster Virgo.
Les chercheurs ont également tiré des conclusions importantes concernant le halo lisse de M87. Ils supposent que ce halo s'accentue au-delà du rayon d'environ 195, 000 années-lumière et devient fortement anisotrope radialement. Les auteurs de l'article ont ajouté que le profil de dispersion de vitesse est cohérent avec la courbe de vitesse circulaire des rayons X à ce rayon sans effets de pression non thermiques. La courbe de vitesse circulaire des rayons X augmente fortement à l'extérieur d'environ 97, 500 années-lumière, atteignant 700 km/s à 652, 000 années-lumière.
© 2018 Phys.org
