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Observer · Ciel profond

Fornax A (NGC 1316)

Une galaxie géante qui a dévoré ses voisines et qui hurle en ondes radio par deux lobes plus grands qu'elle-même. C'est la plus brillante de l'amas du Fourneau — et l'une des cibles les plus frustrantes du ciel austral pour qui l'observe depuis la France. Voici ce qu'elle est, et ce que vous en verrez vraiment.

60
millions d'années-lumière, à la lisière de l'amas du Fourneau
4
ᵉ source radio la plus brillante du ciel entier
4
supernovae de type Ia détectées dans une seule galaxie
150
millions de masses solaires : le trou noir central
100 mm
d'ouverture suffisent pour la débusquer

Sa nature

Une géante lenticulaire, ni tout à fait spirale ni tout à fait elliptique

NGC 1316 est une galaxie lenticulaire (type S0) : un disque sans bras spiraux, gonflé d'un énorme bulbe d'étoiles vieilles. Elle mesure près de 330 000 années-lumière de bout en bout, plus de trois fois notre Voie lactée, pour une distance d'environ 60 millions d'années-lumière (19 mégaparsecs). C'est de loin la galaxie la plus brillante de l'amas du Fourneau — magnitude 8,5 selon les catalogues visuels (jusqu'à 9,4 en bande V), soit l'objet le plus accessible de tout l'amas. Mais son enveloppe extérieure n'a rien du calme d'une elliptique classique : elle est striée de bandes de poussière et hérissée de coquilles, comme si on l'avait chiffonnée.
NGC 1316 vue par Hubble : boucles de poussière et amas d'étoiles dans le halo
NGC 1316 vue par Hubble — NASA, ESA & Hubble Heritage Team, STScI/AURA (domaine public)

Le « A » de Fornax A

Deux lobes radio qui débordent largement la galaxie visible

Pourquoi ce nom de code

Les radioastronomes ont baptisé « A » la source la plus forte de chaque constellation. Fornax A, c'est NGC 1316 : à 1 400 MHz, elle est la quatrième source radio la plus brillante de tout le ciel. Rien de tout cela ne se voit à l'oculaire — l'émission est invisible en lumière visible —, mais une antenne la capte de part et d'autre du disque, dans deux lobes gigantesques qui s'étendent bien au-delà des étoiles.

Le moteur central

Au cœur tourne un trou noir supermassif de 130 à 150 millions de masses solaires. Il aspire la matière qui l'entoure et recrache deux jets à quasi la vitesse de la lumière ; ces jets soufflent les lobes radio. NGC 1316 abrite aussi, tout près du centre, un petit disque de gaz incliné qui tourne plus vite que les étoiles voisines — le reste indigeste d'un des repas de la galaxie.

Quatre supernovae pour mesurer le cosmos

NGC 1316 détient un autre record utile : quatre supernovae de type Ia y ont explosé en un peu plus de vingt ans — 1980N, 1981D, 1980 et 2006dd —, un chiffre exceptionnel pour une seule galaxie. Ces explosions-là ne sont pas n'importe lesquelles : une supernova de type Ia atteint toujours à peu près la même luminosité maximale, ce qui en fait une « chandelle standard ». En comparant cet éclat connu à la faiblesse apparente de l'explosion, on remonte à la distance. Fornax A a ainsi servi de jalon pour étalonner l'échelle des distances extragalactiques et affiner la mesure de l'expansion de l'Univers — une galaxie qu'on peine à voir depuis la France, mais qui a aidé à peser le cosmos entier. Ses amas globulaires racontent la même histoire de festin : au lieu d'avoir tous le même âge, comme dans une galaxie tranquille, ils forment plusieurs générations distinctes. Les plus jeunes, nés il y a seulement quelques milliards d'années, sont vraisemblablement les restes des galaxies satellites broyées, dont le gaz a flambé en nouveaux amas lors de la collision.

Une galaxie cannibale

Les cicatrices d'au moins une grande fusion

Dès la fin des années 1970, l'astronome François Schweizer repère dans le halo de NGC 1316 des rides, des boucles et des arcs d'étoiles, plus les bandes de poussière incongrues d'une galaxie qui n'aurait pas dû en avoir. Le verdict est tombé : ce sont les débris de galaxies plus petites qu'elle a englouties. La spectroscopie de ses amas globulaires date la grande fusion à environ 3 milliards d'années. Juste à côté brille sa petite voisine spirale, NGC 1317 — candidate au prochain repas. NGC 1316 est le cas d'école du cannibalisme galactique : une géante qui grandit en dévorant ses semblables.
NGC 1316 et sa petite voisine spirale NGC 1317, avec les coquilles du halo
NGC 1316 (en bas) et NGC 1317 — ESO (CC BY 4.0)

En pose longue

Ce que les grands télescopes révèlent de la géante du Fourneau

La carte d'identité

Fornax A en sept repères

Les données utiles avant de pointer
Repère Valeur
Type d'objet galaxie lenticulaire géante (S0) et radiogalaxie
Constellation le Fourneau (Fornax)
Magnitude 8,5 (jusqu'à 9,4 en bande V)
Distance ~60 millions d'années-lumière
Taille apparente 12′ × 8,5′
Saison fin d'automne et début d'hiver
Instrument minimal télescope de 100 mm sous horizon sud dégagé

La trouver

Descendre sous la Baleine, jusqu'au Fourneau

  1. Partez de la Baleine, en automne

    Le Fourneau se cache sous le ventre de la Baleine, très bas dans le sud. Repérez d'abord ce grand losange d'étoiles au sud-est de la Baleine, vers 22 h en novembre.

  2. Trouvez d'abord NGC 1365

    La grande spirale barrée NGC 1365 (magnitude 10,3) est le phare de l'amas. Une fois pointée, Fornax A est à environ 3° au nord-ouest — un demi-champ de chercheur.

  3. Guettez le passage au méridien

    L'objet culmine au sud vers minuit fin novembre, plus tôt en décembre. C'est le seul créneau où il grimpe à sa hauteur maximale — visez à ce moment précis.

  4. Exigez un horizon sud dégagé

    À déclinaison −37°, il rase l'horizon depuis la métropole. Un site en hauteur, sans arbres ni ville au sud, fait toute la différence entre une tache et rien du tout.

À l'oculaire

Ce que Fornax A montre, diamètre par diamètre

Une galaxie lumineuse en soi, plombée par sa hauteur : le tableau tient compte des deux.

Fornax A selon votre matériel et votre latitude
Avec quoi Ce que vous atteignez
Jumelles 10×50 un soupçon de tache, seulement depuis un site austral ou l'extrême sud
Télescope 100–150 mm un ovale flou avec un noyau brillant — la cible la plus facile de l'amas
200–250 mm le halo s'étire, le noyau se détache mieux ; NGC 1317 voisine devine
300 mm et plus les autres membres de l'amas dans le même champ ; coquilles hors de portée du visuel
Depuis les Tropiques / DOM-TOM haut dans le ciel, splendide — l'objet enfin observé dans de bonnes conditions

Le visuel honnête

Dans un 100 à 150 mm posé sous un ciel noir et un horizon sud propre, Fornax A se donne : une tache ovale floue nettement plus lumineuse en son centre. C'est la galaxie la plus simple de tout l'amas du Fourneau — plus facile que la spirale NGC 1365 pourtant plus grande. Les coquilles, les boucles et les bandes de poussière, elles, sont l'affaire des poses longues et des grands instruments : ne les cherchez pas à l'oculaire, elles n'y sont pas.

Le mur de la latitude

Voilà le hic. À −37° de déclinaison, l'objet ne monte qu'à une dizaine de degrés au-dessus de l'horizon depuis le sud de la France, et à peine depuis Paris — noyé dans la brume et la turbulence du ras du sol. Depuis les DOM-TOM ou l'hémisphère sud, il grimpe haut et devient splendide. La sagesse : soit un site métropolitain à horizon sud parfait au méridien, soit un télescope à distance dans l'hémisphère sud.

Une usine à supernovae

Quatre explosions de type Ia pour étalonner les distances

  1. 30 novembre 1980

    SN 1980N s'allume à la magnitude 14. Première d'une série exceptionnelle : quatre supernovae de type Ia dans la même galaxie.

  2. 10 mars 1981

    SN 1981D, magnitude 12,7. Deux type Ia à quelques mois d'écart dans NGC 1316 — un record utile aux cosmologistes.

  3. 19 juin 2006

    SN 2006dd, découverte à la magnitude 15, culmine à 12,1. Les type Ia explosent toutes avec la même luminosité : ce sont des « chandelles standard ».

  4. 5 novembre 2006

    SN 2006mr, magnitude 15,6. Ces quatre balises calibrent l'échelle des distances cosmiques mesurée depuis Fornax A.

L'avis de Luc

L'avis de Luc

Onze degrés de hauteur au méridien, vers minuit fin novembre, depuis les Cévennes avec un horizon sud parfait : un 200 mm en tire un ovale gris à noyau franc, tremblotant. C'est peu, et c'est déjà beaucoup de tenir une galaxie qui a dévoré ses voisines. La comparaison est cruelle — revue haute dans le ciel depuis La Réunion, elle montre exactement ce que la métropole fait manquer. Sur cette cible, la latitude pèse plus lourd que le diamètre.

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Autour de Fornax A et de l'amas du Fourneau

L'amas du Fourneau La constellation du Fourneau Repérer ce faible losange sous la Baleine, et son amas de galaxies austral. NGC 1316, disque strié de poussière Les galaxies à l'oculaire Pourquoi une géante à −37° reste grise et basse, et comment la traquer quand même. La Voie lactée dressée à la verticale au-dessus d'une crête désertique, deux silhouettes debout sur la ligne de crête Se repérer dans le ciel d'automne La Baleine, l'Éridan, et la longue plongée vers les objets bas du sud.

Quel télescope pour une galaxie basse comme Fornax A ?

Un 150 mm suffit à la tenir, mais c'est l'horizon sud et un site sombre qui font la différence. Nos choix par diamètre et par budget.

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