Galaxie ultra-diffuse

L'amas de la Chevelure de Bérénice comprend de nombreuses galaxies ultra-diffuses, mises en évidence dans les cercles.

Une galaxie ultra-diffuse (UDG, pour l'anglais ultra diffuse galaxy) est une galaxie dont la densité est extrêmement basse. Une telle galaxie ayant une taille similaire à la Voie lactée compterait en moyenne cent fois moins d'étoiles visibles, ayant une très faible luminosité, comparable à celle des galaxies naines.

Elles ont été nommées ainsi par l'astronome Pieter van Dokkum, de l'université Yale. Elles semblent relativement fréquentes, le télescope Subaru en ayant détecté un grand nombre dans l'amas de la Chevelure de Bérénice[1]. On a d'abord supposé qu'elles devaient contenir des quantités importantes de matière noire (jusqu'à 98 %) pour que leur structure résiste aux forces de marées engendrées par les galaxies normales voisines, sans contenir beaucoup d'étoiles et de matière visible. Cependant une galaxie ultra-diffuse contenant très peu de matière noire, NGC 1052-DF2, a été découverte en 2018, remettant potentiellement en cause les modèles théoriques de matière noire[2]. Une galaxie voisine découverte en 2019, DF4, est également dépourvue de matière noire ou très pauvre, de même sans doute que FCC 224 et FCC 240, découvertes en 2025[3],[4].

Définition

La définition généralement retenue depuis l'étude de Pieter G. van Dokkum et al. de 2015[1] est que les galaxies ultra-diffuses (UDGs) ont un rayon effectif Reff supérieur à 1,5 kpc et une luminosité centrale de surface μg,0 plus faible que 24 arcsec mag−2 [5]. On pense qu'en raison de leur grande taille, mais de leur faible luminosité de surface, ces galaxies ont d'une manière ou d'une autre échouées à former suffisamment d'étoiles. Cette définition sélectionne certaines des galaxies les plus extrêmes en termes de taille et de brillance de surface, bien que d'autres critères de sélection aient été suggérés depuis[6]. Certains astronomes ont même estimé que les galaxies ultra-diffuses ne sont en réalité qu'un sous-ensemble des galaxies à faible brillance de surface, comprenant des galaxies naines sphéroïdales et galaxies naines elliptiques des amas de galaxies : "these systems are considered by some as a new type of galaxy, yet we show that they are a subset of a well-established population of low-surface brightness galaxies found mostly in dense areas of the universe—clusters of galaxies" [7]. Et le choix de la définition de ce qu’est une galaxie ultra-diffuse peut affecter drastiquement quels sous-ensembles d'une population de galaxies naines sont classés comme galaxies ultra-diffuses[8].

Notes et références

  1. (en) Pieter G. van Dokkum, Roberto Abraham, Allison Merritt, Jielai Zhang, Marla Geha, et Charlie Conroy, « FORTY-SEVEN MILKY WAY-SIZED, EXTREMELY DIFFUSE GALAXIES IN THE COMA CLUSTER », The Astrophysical Journal Letters, vol. 798, no 2,‎ (lire en ligne Accès libre)
  2. ↑ DF2, la galaxie qui défie la théorie de la matière noire... et Mond !, Futura-Science
  3. ↑ Maria Luisa Buzzo, « Des galaxies sans matière noire », Pour la science, no 583,‎ , p. 36-43.
  4. ↑ (en) Maria Luisa Buzzo, Duncan A. Forbes, Aaron J. Romanowsky, Lydia Haacke, Jonah S. Gannon, Yimeng Tang et al., « A new class of dark matter-free dwarf galaxies? I. Clues from FCC224, NGC1052-DF2, and NGC1052-DF4 », Astronomy & Astrophysics (A&A), vol. 695,‎ (lire en ligne Accès libre)
  5. ↑ (en) Lydia Haacke, Duncan A. Forbes, Jonah S. Gannon, Shany Danieli et al., « Investigating the Ultra-diffuse Galaxy NGC5846 UDG1 through the Kinematics of its Rich Globular Cluster System », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 539, no 2,‎ (lire en ligne Accès libre)
  6. ↑ (en) Jiaxuan Li (李嘉轩), Jenny E. Greene, Johnny P. Greco, Song Huang (黄崧), Peter Melchior et al., « Beyond Ultra-diffuse Galaxies. I. Mass–Size Outliers among the Satellites of Milky Way Analogs », The Astrophysical Journal, vol. 955,‎ (lire en ligne Accès libre)
  7. ↑ (en) Christopher J. Conselice, « Ultra-diffuse Galaxies Are a Subset of Cluster Dwarf Elliptical/Spheroidal Galaxies », Research Notes of the AAS,, vol. 2, no 1,‎ (lire en ligne Accès libre)
  8. ↑ (en) Jordan D. Van Nest , F. Munshi , A. C. Wright, et al., « What’s in a Name? Quantifying the Interplay between the Definition, Orientation, and Shape of Ultra-diffuse Galaxies Using the Romulus Simulations », The Astrophysical Journal, vol. 926,‎ (lire en ligne Accès libre)

Voir aussi

Articles connexes

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