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La Vierge

Virgo, Virginis, Vir

Constellation de la Vierge.

Découverte
Traversée par l'écliptique, la Vierge est la plus étendue des constellations du zodiaque. C'est aussi, par sa surface, la deuxième constellation du ciel après l'Hydre. Proche du pôlenord galactique (qui correspond à une direction où peu de matière s'interpose sur le passage de la lumière et qui autorise donc des plongées dans l'univers lointain), la Vierge se révèle par ailleurs très riche en galaxies.

Spica = l'Épi est une étoile binaire à éclipses de la famille d'Algol de Persée, dont la magnitude évolue entre 1,2 et 1,3 sur une période de 4,014 jours. Mise à la place de notre Soleil, la bleue Spica brillerait deux mille fois plus que lui (magnitude absolue autour de -3,55). Mais, voilà, elle se situe à 270années-lumière de nous, et non à 8 mn 20 s, comme l'astre du jour....

Vindemiatrix doit son nom à ce que son lever héliaque coïncidait avec l'époque des vendanges au temps de la Rome antique. De magnitude apparente 2,85, cette étoile est située à 100 années-lumière de nous. De même couleur que notre Soleil, elle brille 60 fois plus que lui (magnitude absolue : 0,37).

Minelauva est une étoile de magnitude apparente 3,39 et de magnitude absolue -0,57, soit une luminosité 140 fois supérieure à celle du Soleil. Distance : 200 années-lumière.

Heze est située à 72 années-lumière. Cette étoile de magnitude absolue 1,62, 19 fois plus lumineuse que le Soleil, nous apparaît avec une magnitude de 3,38.

[Les étoiles]

Excursion
Zavijah est une étoile plus modeste, de magnitude 3,80. Elle est à peine plus massive que notre Soleil, mais quand même près de deux fois plus brillante. Zavijah est triple. Sa deuxième composante est de magnitude 9 et séparée de 8,53'. Distance du système : 32 années-lumière. [Les étoiles doubles]

Exploration
Porrima = Gamma Vir est une étoile quadruple, située à 38 années-lumière. Ses deux composantes principales sont de magnitude apparente 2,74, de magnitude absolue autour de 2,38 (9,5 fois la luminosité du Soleil) et d'un même blanc éclatant. Séparation angulaire : 4,60". Période de révolution du couple : 172 ans. 
Le dédoublement de Gamma de la Vierge a été trouvé par Bradley et Pond le 15 mars 1718; c'était la seconde fois qu'un astronome constatait qu'une étoile paraissant unique à la vue simple montrait dans une lunette deux images stellaires distinctes; depuis sa découverte, ce groupe binaire a été très souvent l'objet de l'attention des astronomes; c'est sur lui que J. Herschel a fait le premier essai de sa méthode de calcul d'orbite, et il est probable que pour lui seul on a calculé plus d'orbites que pour aucune antre étoile double.

L'orbite de g de la Vierge est remarquable par la grandeur de son excentricité 0,8974, la plus forte de tous les groupes binaires connus (les fig. 46 et 47 représentent son orbite apparente et son orbite réelle); il en résulte, dans la distance relative des deux composantes et le mouvement angulaire de la droite qui les joint, des variations considérables, de 0",4, à 7'",6, c'est-à-dire dans le rapport de 1 à 19 pour la première [1], et dans celui de 1 à 361 pour le second, en telle sorte que, au périastre, le rayon vecteur décrit par an un angle voisin de 120°.

[1] Au périastre (le 1835 et 1836, aucune des lunettes d'alors ne put donner la séparation des deux composantes.
Un autre caractère de cette orbite est que la ligne des noeuds coïncide avec son petit axe, lequel est aussi le petit axe de l'orbite apparente, et, comme l'inclinaison est faible, l'orbite apparente et l'orbite réelle différent fort peu l'une de l'autre, et, par suite, les éléments de cette dernière sont obtenus avec une précision relativement considérable. (Ch. André, 1900).
NGC 5634 est un amas globulaire de magnitude photographique 10,25. Il se situe à plus de 100 000 années-lumière de nous. Ce qui est beaucoup, même pour un objet de cette famille. [Les amas globulaires]
La Vierge renferme un gros amas de galaxies, l'Amas de Virgo. Celui-ci est la région centrale d'un superamas de galaxies (le superamas de Virgo, ou superamas Local), auquel appartiennent notamment l'Amas Coma (Chevelure de Bérénice) et le Groupe Local (Les Grandes structures). Situé à environ 80 millions d'années-lumière, l'amas Virgo compte quelque chose comme 3000 galaxies.


Galaxies de l'amas Virgo
(les deux objets blancs près du centre de l'image sont M 86 et, à sa droite, M 84; au-dessous et vers la gauche, les deux objets jaunes sont M 89 et M 87).

Voici une sélection de galaxies appartenant à cet amas pour télescopes d'ouverture moyenne :

M 49 est une galaxie elliptique membre d'un système double en interaction, dont l'autre composante est NGC 7636, une galaxie naine irrégulière. Sa magnitude est de 10,20 et sa distance d'une soixantaine de millions d'années-lumière

M 58 est une spirale barrée de type Sb à noyau actif et de magnitude 11,50, ditante de 70 millions d'années-lumière et vue de 3/4. Pas la plus facile à observer du lot...
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M 49.

M 58.
M 59.
M 60.

M 61.
M 86.

Source des images : CDS : Aladin 11,0. NB. : les images peuvent être à des échelles différentes.

M 59 est une autre galaxie elliptique. Magnitude 11,0. 

M 60 (NGC 4649), de magnitude 10,30, est une galaxie elliptique proche visuellement d'un compagnon, la galaxie spirale' NGC 4647, avec lequel existent probablement des interactions gravitationnelles ayant des effets sur les populations stellaires. Le couple est situé dans la partie orientale de l'amas de la Vierge (Virgo)-: M 60, d'un diamètre de 120 000 années-lumière, est à environ 54 millions-années-lumière de nous; NGC 4647, dont le diamètre est de l'ordre de 90 000 années-lumière (à peu près les dimensions de la Voie Lactée), est à une distance d'une soixantaine d'années-lumière.

M 61 est une jolie spirale barrée vue de face et de magnitude 10,90. L'objet est membre d'un système double. On y a observé 3 supernovae.

M 84, située à 50 millions d'années-lumière est une radiogalaxie elliptique (type Eab) de l'amas Virgo. Elle est de magnitude 10,80. On y a observé une supernova.

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M84.
M 84 (au centre).

M 86 est une galaxie elliptique de type Ecd dans la classification de Hubble. Magnitude-: 10,90.
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La région autour de M 86.

M 87 = Virgo A est une galaxie elliptique géante de magnitude 10,40. Située à 54 millions d'années-lumière de nous en plein centre de l'amas Virgo, elle en constitue certainement un des objets le plus énigmatiques du ciel.  Cette puissante radiosource elle laisse échapper un long jet de matière de son coeur où l'on a détecté la présence d'un trou noir géant, dont on a pu même, pour la première fois obtenir une photographie. Un millier d'amas globulaires ont par ailleurs été dénombrés à la périphérie de M 87.
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M87 : Virgo A.
La galaxie M 87.
Source : The STScI Digitized Sky Surveycompositage : Imago Mundi, © 2004, 2021.

M 89 ( = NGC 4552 ), de type S0, est en apparenceplus banale. C'est une galaxie elliptique à noyau actif (LINER) de magnitude 11,10 et trois fois plus massive que la Voie lactée. Distance : 60 millions d'années-lumière.

M 90 est une spirale de magnitude 11,80, vue de profil, situé près du centre de l'amas de Virgo. Elle appartient à un système double.
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M 89.
M 90.

M 104 = Sombrero est une magnifique galaxie spirale vue de profil. Son bulbe important lui donne une allure de chapeau et justifie son surnom. Impression renforcée par l'importante concentration de poussières sur son plan médian. Magnitude : 9,18. Sur la photographie ci-dessous, la plupart de points brillants sont des amas globulaires. Plusieurs (petites) galaxies de forme allongée sont également visibles dans le champ.

M104 : galaxie du Sombrero.
M 104. Credit: Peter Barthel (Kapteyn Inst.) et al., FORS1, VLT ANTU, ESO

NGC 4435 est une galaxie lenticulaire barrée (type SB0). Distance : 55 millions d'années-lumière; magnitude apparente 11,8. Une flambée de formations stellaires y a commencé il y a environ 200 millions d'années, peut-être dû aux interactions gravitationnelles avec NGC 4438. Régions centrales riches en gaz à haute température (rayonnement X).

NGC 4438 est une galaxie spirale de type morphologique difficile à préciser (peut-être SAb). Le gaz neutre y fait défaut : ce pourrait être parce qu'il a été soufflé par le gaz chaud intergalactique de l'amas ou par celui qui environne M 86, ... à moins que ce ne soit sous l'effet de l'attraction gravitationnelle de NGC 4435. Magnitude 19; distance : environ 55 millions d'années-lumière.

NGC 4526 est une spirale de magnitude 10,60 dans laquelle on a déjà observé une supernova.

NGC 4536 est une galaxie spirale barrée de type SABbc entourée d'un anneau. Distante de 70 millions d'années-lumière, elle a une magnitude de 11. Sa barre pourrait avoir été engendrée par les interactions gravitationnelles avec NGC 4533.

NGC 4550 est une galaxie spirale barrée (type SB0). Sa distance est d'une cinquantaine de millions d'années-lumière et sa magnitude de 12,3. Fait notable : les étoiles des régions centrales effectuent leur révolution dans un sens opposé à celui des étoiles plus extérieures, comme si la gaaxie avait deux disques imbriqués l'un dans l'autre..

NGC 4567 est une galaxie spirale de type SAbc, éloignée de 50 millions d'années-lumière environ et de magnitude 11. Présence d'une importante ceinture sombre de poussières. 

NGC 4568 est une galaxie spirale de type SAbc, située près de NGC 4567 et en interaction gravitationnelle avec elle. Magnitude : 11.

NGC 4697 est une galaxie elliptique de magnitude 10,40 et située à près de 80 millions d'années-lumière.

NGC 4699 est une galaxie spirale barrée de magnitude 10,20, dans laquelle on a également détecté une supernova.

Arp 271 ( = NGC 5426 et NGC 5427) est constitué de deux galaxies spirales (de type SBc) en interaction et  reliées par un pont de matière (étoiles matière interstellaire). Distance : 130 millions d'années-lumière.

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Arp 271. Source :  http://www.eso.org/public/images/potw1035a/
[Les galaxies]
[Les quasars]
[Les amas de galaxies]

Curiosités
Bien plus loin se trouve le célèbre quasar 3C 273. C'est le premier objet de ce type à avoir été découvert. C'est aussi le plus brillant vu de la Terre avec une magnitude de 12,20 à 13,0. Il s'agit, comme tous les quasars, d'un objet ponctuel (aspect quasi stellaire, d'où l'appellation), même dans les plus puissants télescopes. En fait une région très brillante de petites dimensions (disons, du diamètre du Système solaire) niché au coeur d'une galaxie distante de plus d'un milliard d'années-lumière. Cent fois plus que l'amas Virgo, en somme...

RXJ1242.6-1119 est une galaxie double, normalement considérée comme non active, mais qui a été le siège, en juin 2003 d'un sursaut X extrêmement puissant, interprété comme le signe de la destruction et de l'engloutissement partiel d'une étoile par un trou noir supermassif situé au centre de l'une des deux composantes de cette paire. Un événement de ce type pourrait également expliqyuer les sursauts X observés dans les galaxies NGC 4552 (également dans la Vierge) et NGC 5905 (Dragon), en 1995 et 1996, respectivement.

Abell 1835 (14 h 01 mn 02,03 s, +02° 51' 31,5") est un amas de galaxies situé à un redshift de z = 3,83 (environ trois milliards d'années-lumière). Sur l'image de l'observatoire du mont Palomar ci-dessus, il n'apparaît que comme un essaim de minuscules taches floues, d'aspect banal, perdues entre quelques étoiles de notre Galaxie. Une équipe d'astronomes utilisant le VLT a cependant découvert grâce à lui, selon l'annonce qu'ils en ont faite le 1er mars 2004, la galaxie la plus éloignée connue jusque là, grâce à l'effet d'amplification (selon un facteur qui serait compris entre 25 et 100) de la lumière dont la masse gravitationnelle de l'amas est la cause (Les grandes structures cosmiques).
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Amas de galaxies Abell 1835.
L'amas de galaxies Abell 1835.

Les auteurs de cette découverte (Roser Pellò, Daniel Schaerer, Jean-François Le Borgne,  Johan Richard  et Jean-Paul Kneib  - ces deux derniers ayant également participé à l'équipe qui, quinze jours plutôt, avec décroché le record précédent (z=7) dans la direction de Abell 2218, dans le Dragon) attribuent à cette galaxie (étiquetée IR 1916) un redshift compris entre 9 et 11. De quoi placer l'objet, selon les paramètres cosmologiques adoptés aujourd'hui, à 13,23 milliards d'années-lumière de nous, soit à une date située seulement 470 millions d'années après le big bang (à une époque l'univers n'avait que 3 % de son âge actuel). 
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la galaxie IR 1916, dans l'amas Abell 1835.
Crédit : ESO, D. Schaerer (Observatoire de l'Université Genève et Observatoire Midi-Pyrénées)
et R. Pelló (Observatoire Midi-Pyrénées).

IR1916 serait une galaxie d'environ 3000 années-lumière de diamètre seulement, affectée par une intense activité de formation stellaire depuis quelques dizaines de millions d'années. Par delà son caractère spectaculaire, ce type de découvertes confirme d'une part que les toutes premières étoiles se sont formées très tôt dans l'histoire cosmique (selon les théoriciens, on s'attend qu'elles aient apparu vers des redshifts compris entre z = 15 et z = 20), et laisse espérer d'autre part qu'il sera peut-être possible dans un avenir proche d'accéder à cette époque reculée. 

On notera encore l'essaim d'étoiles filantes des virginides qui a son radiant dans cette constellation. Actif vers le 12 avril, il est assez faible (ZHR = 5). D'autres radiants peu encore moins importants existent également dans la Vierge, le long de l'écliptique.

Enfin, dans un tout autre registre, signalera également dans cette constellation une des premières naines brunes connues, qui est aussi l'une des plus proches avec une distance de 30 années-lumière environ. Il s'agit de 2MASSW J1217-03. L'objet est de type T (naine à méthane), sa masse est supérieure à 70 masses joviennes et son âge estimé dépasse les 4 milliards d'années (il est donc comparable à celui du Soleil). 

[Les systèmes de coordonnées]
Repérages
Le tableau ci-dessous donne les coordonnées (époque J2000,0) des objets du ciel profond mentionnés dans cette page : [Les systèmes de coordonnées]
Nom
Ascension droite
Déclinaison
NGC 5634
14h29m35s
-04°28'12"
M 49
12h29m44s
7°59'27"
M 58
12h37m43s
11°48'31"
M 59
12h49m00s
11°38'34"
M 60
12h43m36s
11°33'36"
M 61
12h21m50s
4°28'25"
M 84
12h25m01s
12°53'23"
M 86
12h26m13s
12°57'24"
M 87
12h30m49s
12°23'26"
M 89
12h35m37s
12°33'29"
M 90
12h36m48s
13°09'30"
M 104
12h39m53s
-10°55'19"
NGC 4526
12h34m02s
7°42'30"
NGC 4697
12h48m28s
-04°45'14"
NGC 4699
12h49m05s
-07°52'13"
3C 273
12h29m06s
02°03'09"
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