Notre premier aperçu des subtilités du Centaurus A a été le tableau d'ensemble. L'une des caractéristiques les plus évidentes est le couloir de poussière central qui crépite positivement à l'œil photographiquement. Prenons garde au rayonnement et rapprochons-nous un peu….
Dans chaque représentation visuelle de Centaurus A, l'une des caractéristiques les plus spectaculaires est le couloir central. Pour l'œil humain, la poussière est une obstruction - bloquant la lumière des étoiles et ce qui se trouve au-delà. Mais, pour la caméra, le passage à des longueurs d'onde plus rouges nous permet d'avoir un aperçu de ce qui se trouve au-delà. Grâce à des expositions et à un filtrage soigneusement contrôlés, des émissions rouges de gaz ionisé sur la ligne H-alpha apparaissent et des régions bleues de formation d'étoiles le long de la piste poussent à la vie - où se forment des étoiles bleues géantes. Selon une étude réalisée en 2000 par Wild et Eckart; «Le milieu interstellaire de Centaurus A (NGC 5128) a été étudié en profondeur ces dernières années, en utilisant principalement des raies moléculaires traçant des gaz de faible à moyenne densité. La quantité et la distribution du gaz moléculaire dense étaient largement inconnues. Ici, nous présentons de nouvelles données millimétriques des transitions de rotation et les spectres obtenus de l'émission qui trace un gaz moléculaire dense au centre et le long de la piste de poussière proéminente à des positions décalées. Nous constatons que le Centaure A et la Voie lactée sont comparables dans leur luminosité de ligne. Cependant, vers le noyau, la fraction de gaz moléculaire dense mesurée via le rapport de luminosité de ligne, ainsi que l'efficacité de formation d'étoiles, est comparable aux galaxies infrarouges ultra-lumineuses (ULIRG). Dans le couloir de poussières hors nucléaire et pour le Centaurus A dans son ensemble, ces quantités se situent entre celles des ULIRG et les galaxies lumineuses normales et infrarouges. Cela suggère que la plupart de la luminosité FIR du Centaurus A provient de régions à gaz moléculaire très dense et à haut rendement de formation d'étoiles. »
Une région de formation d'étoiles très efficace… Oui, en effet. Ces régions bleues brillantes que vous voyez le long des bords sont de tout nouveaux amas d'étoiles. Fusion induite formation d'étoiles…
Voyez-vous maintenant pourquoi la piste de poussière dans Centaurus A semble crier? Normalement, la formation d'étoiles se produit dans les parties denses des nuages moléculaires… s'effondrant en une boule de plasma pour former une étoile. Mais, selon les travaux de Martig et Bournaud; «La formation d'étoiles dans les galaxies est due en partie aux fusions de galaxies. À faible décalage vers le rouge, l'activité de formation d'étoiles est faible dans les environnements à haute densité comme les groupes et les amas, et l'activité de formation d'étoiles des galaxies augmente avec leur isolement. On observe que cette relation formation-densité d'étoiles s'inverse à z ~ 1, ce qui n'est pas expliqué par les modèles théoriques jusqu'à présent. Nous étudions l'influence du champ de marée d'un groupe ou amas de galaxies sur l'activité de formation d'étoiles de fusion de galaxies, en utilisant des simulations à N corps comprenant la dynamique des gaz et la formation d'étoiles. Nous constatons que la formation d'étoiles par fusion est beaucoup plus active au voisinage de telles structures cosmologiques que les fusions sur le terrain. Le champ de marée à grande échelle peut ainsi améliorer l'activité des galaxies dans les structures cosmiques denses, et devrait être particulièrement efficace lors d'un décalage vers le rouge élevé avant que les processus de trempe ne prennent effet dans les régions les plus denses. »
Mais… Mais, que se passe-t-il si vous avez une galaxie qui se trouve être déclenchée par la marée vers la formation d'étoiles et qu'il se trouve qu'elle fusionne avec une autre galaxie en même temps? Aaaaah…. Vous commencez à voir la lumière n'est-ce pas? La galaxie qui a fusionné avec NGC 5128 a été déclenchée en une explosion de formation d'étoiles, puis elle s'est combinée avec Centaurus A et une toute nouvelle chose s'est produite. Jetons un coup d'œil au travail de Peng et Ford: «Les courants stellaires dans les halos de galaxies sont la conséquence naturelle d'une histoire de fusion et d'accrétion. Nous présentons des preuves d'un courant de marée bleu de jeunes étoiles dans la galaxie elliptique géante la plus proche, NGC 5128 (Centaurus A). En utilisant des cartes de couleurs UBVR optiques, un masquage flou et une égalisation d'histogramme adaptative, nous détectons un arc bleu dans la partie nord-ouest de la galaxie qui trace une ellipse partielle avec un apocentre de 8 kpc. Nous rapportons également la découverte de nombreux jeunes amas d'étoiles associés à l'arc. Le plus brillant de ces amas est confirmé par spectroscopie, a un âge de 350 Myr et peut être un amas protoglobulaire. Il est probable que cet arc, qui est distinct du système de coquille environnant et des jeunes étoiles liées aux jets dans le nord-est, soit un courant stellaire perturbé par les marées en orbite autour de la galaxie. L'âge dérivé des couleurs optiques intégrées du flux et son échelle de temps de perturbation dynamique ont des valeurs de 200 à 400 Myr. Nous proposons que ce flux de jeunes étoiles se soit formé lorsqu'une galaxie naine irrégulière, ou un fragment de gaz de taille similaire, a subi une explosion déclenchée par la marée de formation d'étoiles lorsqu'elle est tombée dans NGC 5128 et a été perturbée il y a 300 Myr. Les étoiles et les amas d'étoiles dans ce flux finiront par se disperser et feront partie du corps principal de NGC 5128, suggérant que l'inflation de naines riches en gaz joue un rôle dans la construction de halos stellaires et de systèmes d'amas globulaires. »
Inutile de dire que les développements dans Centaurus A sont un peu choquants, n'est-ce pas? Et le gaz choqué est ce dont il s'agit. Dit John Graham; «Des preuves d'observation de la formation d'étoiles induites par les chocs se trouvent dans le lobe radio nord-est de la radio galaxie Centaurus A (NGC 5128). Un nuage de gaz, récemment détecté dans H i, est impacté par le jet radio adjacent dans la mesure où l'effondrement du nuage est déclenché et des chaînes lâches d'étoiles supergéantes bleues se forment. Des nuages diffus et des filaments de gaz ionisé ont été observés près de l'interface du nuage H i et du jet radio. Celles-ci montrent des vitesses qui couvrent une plage de plus de 550 km s1. Les intensités des raies dans leurs spectres sont caractéristiques d'une origine liée au choc avec de forts [N ii] et [S ii] par rapport à Hα. Le rapport de ligne [O iii] / Hα indique une large plage d'excitation qui n'est pas corrélée à la vitesse. Différent de cette composante est un groupe de quatre régions H ii apparemment normales qui sont excitées par de jeunes étoiles intégrées et dont les vitesses sont très proches de celles du nuage H i. La formation d'étoiles continuera aussi longtemps que le nuage de gaz restera proche du jet radio. Les chaînes lâches d'étoiles bleues dans la zone ne sont résolues que parce que NGC 5128 est si proche. Les extensions et panaches bleu pâle signalés dans des analogues plus éloignés ont probablement des origines similaires. »
Alors maintenant, nous avons toutes sortes de choses que nous avons apprises au plus profond de ce géant. Y a-t-il autre chose que nous devrions savoir avant de quitter cette partie et de continuer? Oh, vous le savez… Un trou noir supermassif 200 millions de fois la masse de notre propre Soleil.
En utilisant la vision infrarouge de Hubble, les astronomes peuvent désormais voir qu'un disque de gaz chaud est incliné dans une direction différente de l'orientation du jet - l'indicateur du trou noir. On pense que cela peut être dû au fait que la fusion est si récente et que le disque n'est pas encore aligné sur le spin, ou que les galaxies peuvent toujours jouer à la corde. Selon Ethan Schrier de STSCI, «ce trou noir fait sa propre chose. En plus de recevoir du carburant frais d'une galaxie dévorée, il peut être inconscient du reste de la galaxie et de la collision. Nous avons trouvé une situation compliquée d'un disque dans un disque dans un disque, tous pointant dans des directions différentes. » La partie la plus étonnante de toutes est que le trou noir lui-même peut être une fusion de deux trous noirs indépendants! Est-ce la raison pour laquelle il y a ici aussi des quasars radio-bruyants à dominante centrale? En tant que radio-galaxie, elle libère 1000 fois l'énergie radio de la Voie lactée sous la forme de grands lobes radio bidirectionnels qui s'étendent sur 800 000 années-lumière dans l'espace intergalactique. Eh bien, devinez quoi… Il y a aussi des théories à ce sujet.
Selon Saxton, Sutherland et Bicknell, cette source radio peut simplement être une bulle de plasma: «Nous modélisons le lobe radio moyen nord du Centaurus A (NGC 5128) comme une bulle de plasma flottante déposée par un jet actif par intermittence. L'ampleur de la montée de la bulle et sa morphologie impliquent que le rapport de sa densité à celle de l'ISM environnant est inférieur à 10 ^ {- 2}, ce qui correspond à notre connaissance des jets extragalactiques et à un entraînement minimal dans le lobe radio précurseur. En utilisant la morphologie du lobe pour dater le début de sa remontée dans l'atmosphère du Centaurus A, nous concluons que la bulle monte depuis environ 140Myr. Cette échelle de temps est cohérente avec celle proposée par Quillen et al. (1993) pour la décantation du gaz post-fusion dans le disque à grande échelle actuellement observé dans NGC 5128, suggérant un lien fort entre le rétablissement retardé des émissions radio et la fusion de NGC 5128 avec une petite galaxie riche en gaz. Cela suggère une connexion, pour les radio-galaxies en général, entre les fusions et le début retardé des émissions radio. Dans notre modèle, la région d'émission de rayons X allongée découverte par Feigelson et al. (1981), dont une partie coïncide avec le lobe moyen nord, est un gaz thermique qui provient de l'ISM sous la bulle et qui a été soulevé et comprimé. Le «jet à grande échelle» apparaissant dans les images radio de Morganti et al. (1999) peuvent être le résultat des mêmes gradients de pression qui provoquent le soulèvement du gaz thermique, agissant sur un plasma beaucoup plus léger, ou peuvent représenter un jet qui ne s'est pas complètement éteint lorsque le lobe moyen nord a commencé à monter de manière dynamique. Nous proposons que les nœuds adjacents de la ligne d'émission (les «filaments externes») et les régions de formation d'étoiles résultent de la perturbation, en particulier du tronc thermique, causée par la bulle se déplaçant dans l'atmosphère étendue du NGC 5128. »
Et maintenant, vous en savez un peu plus sur ce qu'il y a au fond d'un géant…
Un grand merci au membre d'AORAIA, Mike «Strongman» Sidonio pour l'utilisation de cette image incroyable.
