À première vue, NGC 4698 semble être une galaxie spirale ordinaire : un noyau lumineux, des bandes de poussière qui l’entourent et des bras qui s’étendent vers l’extérieur. L’image détaillée publiée par le télescope spatial Hubble révèle une structure différente. L’épanouissement des étoiles au centre de la galaxie s’étend presque perpendiculairement au disque externe ; le gaz et les étoiles dans les régions internes tournent également perpendiculairement par rapport au disque restant. Les astrophysiciens s’interrogent sur la manière dont cet arrangement inhabituel s’est formé.
Selon le communiqué d’image publié le 18 septembre par l’ESA/Hubble, NGC 4698 se situe à environ 55 millions d’années-lumière dans la direction de la constellation de la Vierge. C’est l’un des membres du cluster de la Vierge, qui regroupe plus d’un millier de galaxies. Le programme d’études de galaxies relativement proches de Hubble vise à repérer des détails tels que de petits amas d’étoiles et des nébulosités.
Sur la photo, les zones d’étoiles bleues et les bandes de poussière brun foncé suivent le disque externe. Les bras spiraux ne progressent pas jusqu’au centre, formant plutôt une apparence annulaire autour de lui. La lumière blanche plus pâle à l’intérieur provient principalement d’un bouquet d’étoiles plus âgées et plus froides. Autant l’esthétique visuelle de l’image est captivante, autant la géométrie discordante de ces deux parties revêt d’importance.
Dans de nombreuses galaxies spirales, la structure centrale partage un axe avec le disque; dans NGC 4698, l’épaississement s’étend perpendiculairement au disque. L’ESA précise que c’est l’un des très rares exemples connus. Le plan de rotation des gaz et des étoiles les plus proches du centre est également perpendiculaire à la rotation du disque externe. Cette information n’est pas déduite uniquement à partir de la couleur de l’image ; elle est évaluée conjointement avec les mesures de mouvement réalisées par les astronomes.
Le retournement perpendiculaire de la galaxie pourrait être lié à une interaction passée
Une explication possible de cette configuration est que la galaxie ait attiré du gaz de l’extérieur dans le passé. Le nouveau gaz aurait trouvé une orientation différente par rapport au disque existant et pourrait avoir donné naissance à un autre disque d’étoiles et de gaz au cœur. Un autre indice est la petite queue d’hydrogène qui longe le bord de la galaxie. Cette structure soutient la possibilité d’une fusion passée avec une galaxie plus petite; toutefois elle n’apporte pas à elle seule un historique certain.
Au centre se trouve un trou noir pesant des millions de masses solaires, et l’ESA évoque des signes qu’il grandit en attirant du gaz. Ce détail est précieux pour comprendre l’intérieur de la galaxie. Cependant, la présence du trou noir n’explique pas directement la rotation perpendiculaire du disque. Combiner différentes méthodes d’observation est nécessaire pour élucider l’ordre de formation de la structure étrange au centre.
Les données de Hubble font partie d’un programme plus vaste qui étudie comment les galaxies du cluster de la Vierge interagissent avec leur environnement et évoluent. Une galaxie voyageant dans le cluster peut perdre du gaz, en gagner ou interagir avec un voisin. NGC 4698 est l’un des exemples montrant que ces processus ne produisent pas toujours des résultats simples et sur un seul axe.
La nouvelle photo ne signifie pas que tout l’histoire de la galaxie est résolue. Ce qu’elle met en évidence, c’est la différence frappante entre les bras externes et l’orientation perpendiculaire interne. Des scénarios d’acquisition de gaz et de petites fusions restent des sujets d’étude. La haute résolution de Hubble est particulièrement utile ici : cet éventuel centre inhabituel peut être examiné comme une structure tangible, plutôt que comme un simple nom et une distance.
