Halton Arp était un brillant astronome états-unien qui pensait que ses observations de galaxies exotiques remettaient en cause la théorie du Big Bang. Il a ainsi constitué un atlas de centaines de ces objets sur lesquels le télescope Hubble a fait plusieurs zooms intéressants. La Nasa et l'Esa publient régulièrement des images du télescope spatial concernant ces galaxies dont les dernières en date concernent Arp 143 et Arp 282.
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La Nasa et l'ESA ont récemment mis en ligne de superbes images prises par le télescope HubbleHubble montrant quelques exemples de galaxies en collision qui font partie de L'Atlas of Peculiar Galaxies, aussi appelé communément atlas Arp. C'est un catalogue astronomique montrant des galaxies particulières que l'on doit initialement au défunt astronomeastronome états-unien Halton Arp (1927-2013). Il l'a publié une première fois en 1966 et, à sa mort, il recensait 338 galaxies.
Halton Arp, tout comme Fred Hoyle, Margaret et Geoffrey Burbidge, va rester un opposant à la théorie du Big BangBig Bang de la fin des années 1960 (malgré la découverte du rayonnement fossile) jusqu'à son décès. Il mettait en doute, comme Hoyle, l'interprétation du décalage spectral selon la loi de Hubble-Lemaître en terme d'expansion de l'espace. Ce décalage devait avoir une autre interprétation, par exemple dans le cadre d'une théorie de la lumièrelumière fatiguée, faisant intervenir une perte continuelle d'énergieénergie des photonsphotons émis par les astresastres avec la distance qu'ils parcourent sans que cette perte correspondant à un décalage vers les grandes longueurs d'ondelongueurs d'onde, donc du bleu au rouge, ne soit due à la dilatationdilatation continuelle et accumulée des longueurs d'onde des photons du fait de l'expansion de l'espace lors de leur voyage.
Le duo de galaxies en interaction collectivement appelé Arp 143. La paire contient la galaxie spirale déformée à formation d'étoiles NGC 2445, à droite, ainsi que son compagnon moins, NGC 2444, à gauche. © Nasa, ESA, STScI, and J. Dalcanton (Center for Computational Astrophysics/Flatiron Inst., UWashington)
Des galaxies qui n'infirment pas la théorie du Big Bang
La théorie de la lumière fatiguée était pourtant intenable comme l'a rapidement montré une première fois le grand cosmologiste russe Yakov Zeldovich. Selon les lois connues de la physiquephysique, toute perte d'énergie selon la théorie de la lumière fatiguée impliquerait une perte aléatoire de quantité de mouvementquantité de mouvement pour les photons par interaction avec leur environnement, par exemple des poussières intergalactiques, de sorte que les images des étoilesétoiles et des galaxies seraient de plus en plus dégradées avec la distance, ce que l'on n'observe absolument pas.
De plus, comme l'explique le cosmologiste Ned Wright, l'expansion relativiste de l'espace implique que le temps d'évolution de la courbe de lumière des explosions de supernovaesupernovae doit apparaitre dilaté selon une loi bien précise, dilatation que ne peut prédire aucune théorie de la lumière fatiguée. Or, non seulement, on a bel et bien observé le phénomène et la loi prévue, mais le désaccord entre la théorie de la lumière fatiguée et les observations est de 11 sigma comme disent les chercheurs dans leur jargon. C'est un désaccord colossal.
Arp était troublé par le fait que certains des objets de son catalogue montraient des galaxies en interaction ou pour le moins qui apparaissaient ainsi probablement du fait de leur rapprochement sur la voûte céleste. Or ces galaxies avaient des décalages spectraux différents, contredisant leurs associations apparemment étroites impliquant des distances similaires à la Voie lactéeVoie lactée. Fort logiquement, Harp en déduisait que cela réfutait la théorie standard du décalage spectral. Un exemple connu est celui du Quintette de StephanQuintette de Stephan, un groupement visuel de 5 galaxies situé dans la constellation de Pégaseconstellation de Pégase et observé pour la première fois par l'astronome français Édouard Stephan en 1878. En fait, seules 4 galaxies sont véritablement en interaction et comme dans tous les autres cas qui troublaient Harp, on a pu montrer que les différences de décalage étaient bien dues à des distances spatiales différentes et les associations sur la voûte céleste étaient de simples astérismesastérismes comme les constellations.
Des commentaires sur Arp 143. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa's Goddard Space Flight Center, Lead Producer : Paul Morris
Hubble et le catalogue de Arp
La dernière image mise en ligne par la Nasa et l'Esa montre NGCNGC 2444, une galaxie lenticulairegalaxie lenticulaire à anneau située dans la constellation du Lynx à environ 180-200 millions d'années-lumièreannées-lumière de la Voie lactée découverte par l'astronome français Édouard Stephan en 1877, ainsi que NGC 2445, également une galaxie à anneau mais irrégulière et qui est incontestablement en interaction avec NGC 2444.
NGC 2445 a aussi été découverte en 1877 par Édouard Stephan et les deux galaxies sont collectivement appelées aujourd'hui Arp 143. Rappelons qu'une galaxie à anneau est une galaxie en forme d'anneau où celui-ci est constitué d'étoiles bleues massives et relativement jeunes qui sont extrêmement brillantes. Les astrophysiciensastrophysiciens pensent que les galaxies à anneau se forment quand une galaxie traverse le centre d'une plus grande galaxie. Le gazgaz auto-gravitant des étoiles des galaxies peut être considéré essentiellement comme sans collision mais les perturbations gravitationnelles causées par un tel événement peuvent provoquer des ondes de choc dans le milieu interstellaire contenant des nuagesnuages moléculaires, provoquant leur effondrementeffondrement gravitationnel et ainsi une onde de formation d'étoiles qui se propage.
On pense que c'est ce qui s'est passé avec Arp 143 il y a entre 50 et 100 millions d'années, d'où la flambée de formation de nouvelles étoiles visible dans NGC 2445. La forme triangulaire de cette galaxie serait due aux forces gravitationnellesforces gravitationnelles déformant sa structure en anneau. NGC 2444 contient, quant à elle, de vieilles étoiles et aucune nouvelle naissance d'étoiles car elle a perdu son gaz il y a bien longtemps, bien avant cette rencontre galactique.
Guère plus d'une semaine avant Arp 143, la Nasa avait mis en ligne une autre image obtenue avec Hubble montrant Arp 282, une paire de galaxies en interaction composée de la galaxie Seyfert NGC 169 (en bas) et de la galaxie IC 1559 (en haut). NGC 169 est une galaxie spiralegalaxie spirale située dans la constellation d'Andromèdeconstellation d'Andromède à environ 205 millions d'années-lumière de la Voie lactée. Elle a été découverte par l'astronome irlandais R. J. Mitchell en 1857.
Ces deux galaxies sont en interaction via des forces de maréeforces de marée qui les déforment et éjectent du gaz et des étoiles. Elles abritent toutes les deux des noyaux actifs de galaxiesnoyaux actifs de galaxies dont il semble bien établi depuis quelque temps qu'ils tirent leur énergie de l'accrétionaccrétion de matièrematière par des trous noirs supermassifs centraux.
Plusieurs objets du catalogue de Halton Arp sont présentés dans cette vidéo. © Nas, Esa, go astronomy
