M81 (galaxie)

M81 (NGC 3031) est une galaxie spirale rapprochée située dans la constellation de la Grande Ourse. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 43 ± 6 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 0,64 ± 0,10 Mpc (∼2,09 millions d'al).

M81
La galaxie spirale M81.
Données d’observation (Époque J2000.0)
Constellation	Grande Ourse
Ascension droite (α)	09h 55m 33,2s
Déclinaison (δ)	69° 03′ 55″
Magnitude apparente (V)	6,9 7,9 dans la Bande B
Brillance de surface	13,04 mag/am2
Dimensions apparentes (V)	24,9′ × 11,5′
Décalage vers le rouge	-0,000130 ± 0,000009
Angle de position	157°
Localisation dans la constellation : Grande Ourse
Astrométrie
Vitesse radiale	−39 ± 3 km/s
Distance	3,675 ± 0,483 Mpc (∼12 millions d'al)
Caractéristiques physiques
Type d'objet	Galaxie spirale
Type de galaxie	SA(s)ab SA(s)ab? E/S0?
Dimensions	environ 29,44 kpc (∼96 000 al)
Découverte
Découvreur(s)	Johann Elert Bode
Date	31 décembre 1774
Désignation(s)	NGC 3031 PGC 28630 UGC 5318 MCG 12-10-10 KCPG 218A CGCG 333-7 IRAS 09514+6918
Liste des galaxies spirales

M81 (NGC 3031) a été classé par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique SA(s)ab dans son atlas des galaxies.

La classe de luminosité de M81 est I-II et elle présente une large raie HI. M81 est une galaxie LINER, c'est-à-dire une galaxie dont le noyau présente un spectre d'émission caractérisé par de larges raies d'atomes faiblement ionisés et c'est aussi une galaxie active de type Seyfert 1.8.

La luminosité de la galaxie M81 (NGC 3031) dans l'infrarouge lointain (de 40 à 400 µm) est égale à 2,63 × 10⁹ $L_{\odot }$ (10^9,42$L_{\odot }$) et sa luminosité totale dans l'infrarouge (de 8 à 1 000 µm) est de 2,95 × 10⁹ $L_{\odot }$ (10^9,47$L_{\odot }$).

À ce jour, près d'une centaine de mesures non basées sur le décalage vers le rouge (redshift) donnent une distance de 3,675 ± 0,483 Mpc (∼12 millions d'al), ce qui est à l'extérieur des valeurs de la distance de Hubble. Puisque M81 s'approche de la Voie lactée, on ne peut employer la valeur du décalage vers le rouge pour déterminer sa distance.

Découverte de M81

NGC 3031 a été découverte par l'astronome allemand Johann Elert Bode en 1774 qui a aussi découvert la même nuit M82 (NGC 3034). On donne d'ailleurs le nom de nébuleuses de Bode à ces deux galaxies. M81 a été redécouverte indépendamment par l'astronome français Pierre Méchain en aout 1780 qui le signala à son ami Charles Messier. Messier a observé M81 le 9 février 1781. D'autres astronomes ont aussi observé et enregistré M81, Johann Gottfried Koehler en 1779 et John Herschel en 1831.

Caractéristiques

M81 est une galaxie spirale d'un diamètre relativement modeste de 87 000 années-lumière. En 1993, l'observation d'une trentaine de céphéides par le télescope Hubble a permis d'estimer la distance de la galaxie à 11,8 millions d'années-lumière, ce qui en fait l'une des plus proches de la nôtre. Elle fait partie du même groupe de galaxies que M82, le groupe de M81 (le groupe G2 de la liste de Vaucouleurs). Ce groupe fait partie du superamas de la Vierge, de même que notre groupe local.

La répartition de la masse de la galaxie n'est pas homogène en raison de l'effet de marée dû à la proximité (~150 000 al) d'une autre galaxie moins massive.

Trou noir supermassif

Le noyau de la galaxie abriterait un trou noir supermassif dont la masse est estimée à 7,6+2,2
−1,1 × 10⁷ $M_{\odot }$. Selon une autre étude publiée en 2009 et basée sur la vitesse interne de la galaxie mesurée par le télescope spatial Hubble, la masse du trou noir supermassif au centre de NGC 3031 (M81) serait comprise entre 8,4 et 41 millions de $M_{\odot }$.

Selon les auteurs d'un article publié en 2012, la connaissance de la masse d'un trou noir central et du taux d'accrétion par celui-ci permet d'estimer le taux de formation d'étoiles dans la région centrale des galaxies de type Seyfert. Ce taux pour M81 serait à l'intérieur et à l'extérieur d'un rayon de 1 kpc respectivement de 0,017 $M_{\odot }$/an et de 0,17 $M_{\odot }$/an.

Supernova

Une seule supernova a été observée dans cette galaxie, SN 1993J, découverte le 28 mars 1993 par l'astronome amateur F. Garcia en Espagne. Les caractéristiques spectrales de cette supernova ont évolué avec le temps. Initialement de type II, avec une raie de l'hydrogène marquée, elle évolua vers un type Ib, et la raie de l'hydrogène s'estompa au profit de la raie de l'hélium. De plus, les variations temporelles de luminosité de SN 1993J n'étaient pas semblables à celles des autres supernovas de type II, mais plutôt à celles observées pour les types Ib. La supernova a donc été classée de type IIb, une classe transitoire entre les types II et Ib. Les résultats scientifiques tirés de l'étude de cette supernova suggèrent que les supernovas de types Ib et Ic se forment lors d'explosions d'étoiles supergéantes, à travers un processus équivalent à celui des supernovas de type II.

Une image infrarouge de Messier 81 prise par le Télescope spatial Spitzer. La couleur bleue marque les émissions stellaires observées à 3,6 μm.
La couleur verte représente les émissions à 8 μm, provenant des hydrocarbures aromatiques polycycliques du milieu interstellaire.
La couleur rouge représente les émissions à 24 μm provenant des poussières chaudes du milieu interstellaire.
Credit: NASA/JPL-Caltech/K. Gordon/S. Willner/N.A. Sharp.

Source radio inconnue

En 2015, une source radio atypique est observée dans la galaxie M81 pendant deux mois ; sa nature n'est pas élucidée.

Émissions par la poussière interstellaire

La plupart des émissions aux longueurs d'onde infrarouges proviennent des poussières interstellaires. Cette poussière interstellaire se trouve principalement dans les bras spiraux des galaxies, et il a été montré qu'elle est liée aux régions d'étoiles en formation. L'explication généralement retenue est que les étoiles bleues présentes dans ces régions, étoiles chaudes et à faible durée de vie, échauffent ces poussières et augmentent ainsi leurs émissions infrarouges.

Observation

M81 ne peut être vue sans instrument. Elle est nettement visible avec des jumelles du fait de sa magnitude de 6,9. Dans un télescope de 114 mm, le noyau apparaît comme lumineux et entouré d'un halo diffus. Un instrument de 350 mm et de bonnes conditions d'observations sont nécessaires pour déceler les bras spiraux de la galaxie.

Trouver M81 peut permettre de repérer M82, située toute proche à 0,75° au nord de M81.

Groupe de M81

M81 fait partie d'un groupe de galaxies qui porte son nom. Le groupe de M81 compte près d'une quarantaine de galaxies connues dont les plus importantes sont M82 (NGC 3034), NGC 2366, NGC 2403, NGC 2976, NGC 3077, NGC 4236 et IC 2574. Les distances de ces galaxies ne peuvent être calculées en utilisant le décalage vers le rouge, car elles sont trop rapprochées de la Voie lactée.

Galerie

• 
  M81 en ultraviolet par le télescope spatial GALEX.
• 
  M81 en infrarouge lointain par télescope spatial Herschel.
• 
  M81 (à gauche) et M82 (à droite). Outre ces dernières, le groupe G2 comprend 32 autres galaxies connues.
• 
  M81 par l'étude SDSS.

• 
  M81.
• 
  M81 vue avec un télescope amateur (EVscope).

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Liste des objets de Messier
• Liste des objets du New General Catalogue (NGC)

Liens externes

• Notices d'autorité :

  • LCCN
  • Israël
• Notice dans un dictionnaire ou une encyclopédie généraliste :

  • Britannica
• Ressources relatives à l'astronomie :
  • (en) Catalogue of Principal Galaxies
  • (en) New General Catalogue
  • (en) Simbad
  • (en) Uppsala General Catalogue
• « Messier 81 », sur SEDS.org.
• (en) « Sur l'observation de M81 à l'œil nu » [txt]
• (en) M81 sur la base de données LEDA
• (en) M81 sur la base de données NASA/IPAC Extragalactic Database
• (en) M81 (galaxie) sur WikiSky: DSS2, SDSS, GALEX, IRAS, Hydrogène α, Rayon-X, Photo, Sky Map, Articles et images
• (en) NGC 3031 sur le site du professeur C. Seligman
• (en) « Galaxy Wars: M81 and M82 », sur Astronomy Picture of the Day, NASA, 20 janvier 2023 (consulté le 20 janvier 2023) (traduction/adaptation française).
• (en) « Galaxy Wars: M81 and M82 », sur Astronomy Picture of the Day, NASA, 15 mai 2020 (consulté le 23 novembre 2022) (traduction/adaptation française).
• (en) « Messier 81 », sur Astronomy Picture of the Day, NASA, 12 mars 2021 (consulté le 28 juillet 2022) (traduction/adaptation française)
• (en) « Messier 81 », sur Astronomy Picture of the Day, NASA, 17 avril 2019 (consulté le 15 décembre 2023) (traduction/adaptation française).