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Le Fourneau

Fornax, Fornacis, For

Constellation du Fourneau.

Découverte
Le Fourneau est une petite constellation imaginée par l'abbé La Caille au XVIIIe siècle. Son nom originel fut Fornax Chimiae. Pauvre en étoiles, la région se révèle intéressante par les objets du ciel profond qu'elle renferme.

Alpha Fornacis est une étoile de la séquence principale de spectre F4. Sa magnitude est de 4,0 et sa distance de 43 années-lumière. Une seconde composante, de type spectral K2 et de magnitude 6,60, peut s'observer à 2,6". Le couple accomplit une révolution autour de son centre de masse en 154 ans.

Bêta Fornacis est une géante rouge de magnitude 4,50, éloignée de 125 années-lumière. Elle possède une deuxième composante de magnitude 14, écartée de 4".

[Les étoiles]
[Les étoiles doubles]

Exploration
NGC 1097 est une galaxie spirale situé à 50 millions d'années-lumière de nous; magnitude 10. C'est une galaxie à noyau actif (LINER)  dont le centre est le siège d'une puissante émission radio causée par l'action d'un trou noir géant sur la matière qui l'entoure. On estime la masse de ce trou noir  à environ 100 millions de fois la masse du Soleil.
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NGC 1097.
NGC 1097.

Autour de ce noyau actif se trouve un anneau de gaz, de poussières et d'étoiles où les naissances stellaires se font à un rythme accéléré. Ces formations d'étoiles sont également nombreuses le long des bras spiraux, comme c'est le cas de façon générales pour les galaxies de ce type. 

Une petite galaxie elliptique est visible à proximité (à 3,2') : elle est peut-être même encastrée dans la galaxie principale, et pourrait jouer un rôle dans l'activation de cette flambée stellaire. Une deuxième galaxie elliptique naine plus éloignée gravite aussi autour de NGC 1097.

-NGC 1097 (Infrarouge).
NGC 1097 observée dans l'infrarouge par le télescope spatial Spitzer.
Source et © : NASA/JPL-Caltech/The SINGS Team (SSC/Caltech).

La constellation renferme également dans sa partie sud-est, à la limite de l'Eridan, un amas de galaxies, dont on n'a figuré ici que les éléments les plus faciles à observer (il s'agit aussi généralement de radiogalaxies) :
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Fornax A = NGC 1316 est une galaxie elliptique (de type SAB) éloignée de 60 millions d'années-lumière. Magnitude 9,50. C'est une radiosource particulièrement étudiée.

NGC 1316.
NGC 1316 (Fornax A). Au-dessus : NGC 1317.
Source : The STScI Digitized Sky Surveycompositage : Imago Mundi, © 2011.

NGC 1365 (3h 34 mn 26 s; -36° 15' 18") est une galaxie spirale barrée de magnitude 10. Ses bras spiraux semblent se réunir pour former un anneau.  Elle est située, dans l'amas Fornax,  à 60 millions d'années-lumière et a un diamètre de 200 000 années-lumière.

NGC 1365
NGC 1365.

NGC 1255 est une spirale barrée de type SABbc et de magnitude 11,8, où l'on observe une activité intense de formations stellaires.

NGC 1398 est une autre spirale barrée (type morphologique SBab). Elle est de magnitude 10,4 et appartient à l'amas de l'Eridan. Les bras forment un anneau extérieur; un anneau intérieur est également présent.
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M102.
NGC 1255.
M102.
NGC1398.

L'amas du Fourneau (Fornax) est un amas de galaxies situé à 65 millions d'années-lumière de nous, ce qui en fait une structure relativement proche  du Groupe Local (Les Grandes structures).  Cet amas est dominé par la galaxie NGC 1399, située près de son centre. Sur l'image ci-dessus, ont remarque en bas à gauche NGC 1404 et à droite NGC 1387.

Sur la base d'une étude conduite à l'aide du télescope anglo-australien AAT, les astronomes ont annoncé en avril 2004 y avoir découvert une petite cinquantaine de galaxies naines ultra-compactes. Ces mini-galaxies dont on ignorait l'existence jusqu'à ce que la même équipe en ait découvert six en l'an 2000 (et ensuite une poignée supplémentaire dans l'amas Virgo), pourraient être plus nombreuses dans l'univers que les galaxies ordinaires (spirales et elliptiques). Selon les mêmes chercheurs, ces objets extrêmement petits  - typiquement 120 années-lumière de diamètre, où sont rassemblées quelques dizaines de millions d'étoiles - pourraient se comprendre comme le matériau à partir duquel se constituent les galaxies plus grosses. 
De nouvelles images, obtenues dans le domaine X par le télescope spatial Chandra et publiées en septembre 2004 montrent par ailleurs que le centre de l'amas est immergé dans un  immense nuage de gaz. Celui-ci, d'une température de dix millions de degrés, s'étend sur plus de 500 000 années-lumière. Sa forme allongée suggère que le gaz ultra-chaud qui le compose se déplace dans un milieu où se trouve déjà un nuage, plus grand encore, mais moins dense.

Si l'on ajoute cette détection aux observations optiques du groupe de galaxies situées à la périphérie de Fornax, il est possible de mieux comprendre les mécanismes qui y sont à l'oeuvre. Les galaxies paraissent venir en collision avec le coeur de l'amas et se situeraient le long d'une structure filamentaire, dont la matière, principalement sombre, chuterait elle aussi vers le centre de gravité de cette vaste structure cosmique. La "queue de comète" , tournée vers l'extérieur,  et qui semble émerger de la galaxie elliptique NGC 1404, est un témoin de cette chute. 

Elle montre comment le gaz que contient la galaxie en est expulsé du fait de sa collision avec le gaz chaud du milieu intergalactique. En s'appauvrissant ainsi en matière interstellaire, NGC 1404 est condamnée à plus ou moins courte échéance à ne plus pouvoir former de nouvelles étoiles. Par contraste, NGC 1387, située non loin de là, ne semble pas menacée par cette éventualité.

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L'amas de Fornax. Cette image montre une partie de l'amas. Parmi les galaxies visibles, on ne
citera ici que NGC 1365, NGC 1404 (de magnitude 10,9), NGC 1399 (galaxie à anneaux au centre de l'amas, en interaction avec la précédente), NGC 1381 (de type SA0 vue par la tranche et de magnitude 11,5).
[Les galaxies]
[Les amas de galaxies]

Curiosités
Hubble Ultra deep field (HUDF) - Cette image, qui réunit 800 clichés pris par les instruments de HST entre le 24 septembre 2003 et le 16 janvier 2004,  couvre sur la sphère céleste environ un dixième de la surface apparente de la pleine Lune, contient jusqu'à 10 000 galaxies. Elle fait suite aux Hubble Deep Fields (HDFs), publiés pour l'hémisphère nord (Grande Ourse) en 1995 et pour l'hémisphère sud (Toucan) en 1998. Mais donne un aperçu beaucoup plus loin, jusqu'à une époque où l'univers en expansion était vieux de moins d'un milliard d'années (peut-être même entre 800 et 400 millions d'années, c'est-à-dire placés à de redshifts compris entre 7 et 12). L'analyse de cette image devrait permettre de mieux comprendre le contexte dans lequel se sont formées les galaxies. Sur l'image, il est est déjà perceptible que beaucoup des plus lointaines galaxies n'avaient pas encore acquis les types morphologiques classiques (spirales, elliptiques).
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Le Champ ultra-profond de Hubble (HUDF). Crédit : NASA, ESA, S. Beckwith (STScI)  et le HUDF Team.
On signalera encore dans cette constellation, la naine brune LP 944-20. Cet objet est de type spectral M9; sa masse est comprise entre 50 et 60 masses joviennes et son âge est estimé à 500 millions d'années. Un sursaut X de sa provenance a été détecté.

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 1097 02h46m20s -29°18'22"
NGC 1316 03h22m38s -36°24'40"
NGC 1365 03h33m37s -35°32'04"
NGC 1399 03h38m47s -34°17'35"
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© Serge Jodra, 2004. - Reproduction interdite.