How big is Galaxie naine du Lion II?

Le Lion II est une petite galaxie naine peu lumineuse qui orbite autour de la Voie lactée, à environ 760 000 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Lion. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9,46 billions de kilomètres. La moitié de la lumière stellaire du Lion II provient d'une région centrale d'environ 1 100 années-lumière de diamètre. Ses étoiles les plus faibles, en périphérie, s'étendent sur environ 4 100 années-lumière.

Taille

Une galaxie naine n'a pas de bord net. Ses étoiles se raréfient à mesure que l'on s'éloigne du centre, si bien que les astronomes décrivent sa taille de plusieurs façons. L'une d'elles est le rayon de demi-luminosité, la distance au centre à l'intérieur de laquelle se trouve la moitié de la lumière de la galaxie.

Un catalogue de 2012 recensant les galaxies naines proches attribue au Lion II un rayon de demi-luminosité de 2,6 minutes d'arc dans le ciel, une minute d'arc valant un soixantième de degré. À la distance du Lion II, 233 000 parsecs, où un parsec vaut environ 3,26 années-lumière, cela correspond à 176 parsecs. La moitié de sa lumière provient donc d'une région d'environ 350 parsecs, soit 1 100 années-lumière, de diamètre. Cette valeur est incertaine d'environ un quart dans un sens comme dans l'autre.

Une étude de 2007 a dénombré les étoiles du Lion II sur une vaste zone à partir d'images du Sloan Digital Sky Survey. Elle a ajusté un modèle standard décrivant la diminution du nombre d'étoiles avec la distance au centre. Le modèle atteint zéro à 632 parsecs du centre, ce qui donne à la galaxie un diamètre d'environ 1 260 parsecs, soit 4 100 années-lumière. Le Lion II est presque rond.

Comparaisons de taille

Mesurée de la même façon, par le rayon qui contient la moitié de sa lumière, la galaxie naine des Chiens de chasse I est environ trois fois plus large que le Lion II. Pourtant, le Lion II émet environ trois fois plus de lumière.
Le disque de la Voie lactée, large d'environ 100 000 années-lumière, est environ 24 fois plus large que l'étendue totale du Lion II.
Si le disque de la Voie lactée était réduit à la largeur d'un ballon de basket, le Lion II serait un point d'environ 1 centimètre de diamètre, à environ 1,8 mètre de distance.
La distance qui sépare le Lion II de la Terre équivaut à environ sept fois et demie la largeur de la Voie lactée.

Une galaxie maintenue par la matière noire

La vitesse des étoiles d'une galaxie indique la quantité de masse qui les retient ensemble. Un relevé de 2007 a mesuré la vitesse de 171 étoiles du Lion II. Leur vitesse s'écarte typiquement de la moyenne de la galaxie d'environ 6,6 kilomètres par seconde, et cette dispersion reste à peu près constante jusqu'au bord de la galaxie. En combinant ces vitesses avec la taille de la galaxie, une autre étude de 2007 a établi que le rapport masse/luminosité du Lion II est environ 100 fois supérieur à celui du Soleil.

Cette masse doit être en grande partie de la matière noire, qui n'émet aucune lumière et ne se détecte que par sa gravité. Comme on pouvait s'y attendre pour une galaxie aussi éloignée, la même étude n'a trouvé aucun signe que la gravité de la Voie lactée déforme le Lion II.

Ses étoiles et son histoire

Le Lion II a été découvert en 1950. C'est une galaxie sphéroïdale naine : une petite galaxie de forme arrondie, dont les étoiles sont si dispersées qu'elle paraît très peu lumineuse. La plupart de ses étoiles se sont formées il y a environ 8 à 9 milliards d'années.

Une étude de 2007 menée avec le télescope Subaru a montré que la formation d'étoiles s'est ensuite lentement repliée de la périphérie vers le centre. Elle avait presque cessé il y a environ 4 milliards d'années, sauf au tout centre, où un petit nombre d'étoiles plus jeunes se sont formées plus tard.