Arp 220 présente une large raie HI. De plus, elle est une galaxie active de type Seyfert 2, ainsi qu'une galaxie LINER, c'est-à-dire une galaxie dont le noyau présente un spectre d'émission caractérisé par de larges raies d'atomes faiblement ionisés. Elle renferme aussi des régions d'hydrogène ionisé (HII)[1].
Avec une brillance de surface égale à 14,41 mag/am2, on peut qualifier Arp 220 de galaxie à faible brillance de surface (LSB en anglais pour low surface brightness). Les galaxies LSB sont des galaxies diffuses (D) avec une brillance de surface inférieure de moins d'une magnitude à celle du ciel nocturne ambiant.
Arp 220, telle qu'elle est observée aujourd'hui, résulte de la fusion de deux galaxies spirales dont la collision a débuté il y a environ 700 millions d'années[8]. La galaxie rayonne surtout dans l'infrarouge lointain et est souvent considérée comme l'ULIRG type et a de ce fait été souvent étudiée. L'essentiel de l'énergie qu'elle rayonne serait issue de la formation massive de jeunes étoiles résultant de la fusion des deux galaxies plus petites[9].
Noyaux jumeaux
Une des particularités d'Arp 220 est que cette dernière abrite en son centre deux noyaux galactiques distincts dont l'un est actif. Cela signifie que le processus de fusion galactique est toujours en cours, les deux noyaux, correspondant à celui des deux galaxies originelles, n'ayants pas encore fusionnés (depuis notre point de vue). Leur présence au cœur d'Arp 220 est connue depuis 1988, détectés à l'époque dans le domaine des ondes radio[10].
Les noyaux jumeaux d'Arp 220 présentent différentes caractéristiques notables, comme la présence d'un important écoulement de gaz chaud vers leur centre[5],[11], une intense formation stellaire et la présence de nombreux restes de supernovas[12],[13]. Le problème est que ces derniers sont en grande partie masqués par une large bande de poussière, ce qui complique davantage leur étude[14].
Formation stellaire
Comme dans de nombreux systèmes de galaxies en interaction ou en fusion, Arp 220 présente les caractéristiques d'une galaxie à sursaut d'étoiles, caractérisée par une intense vague de formation d'étoiles. Une étude publiée en 2023 montre cependant que le taux de formation stellaire dans Arp 220 semble avoir violemment chuté depuis environ 100 millions d'années (hormis au sein des noyaux jumeaux) et ce pour une raison encore mal connue[15].
Les observations du télescope spatial Hubble ont permis d'identifier près de 206 amas d'étoiles massifs (certains d'une masse égale à 106M☉), situés essentiellement vers le centre de la galaxie. Leur âge varie de 10 millions à 300 millions d'années. On pense que certains d'entre eux pourraient être de jeunes amas globulaires en cours de formation[16].
↑ a et b(en) M. Perna, S. Arribas, C. Catalán-Torrecilla et L. Colina, « MUSE view of Arp220: Kpc-scale multi-phase outflow and evidence for positive feedback », Astronomy and Astrophysics, vol. 643, , A139 (ISSN0004-6361, DOI10.1051/0004-6361/202038328, lire en ligne, consulté le )
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↑(en) Rodrigo Parra, John E. Conway, Philip J. Diamond et Hannah Thrall, « The Radio Spectra of the Compact Sources in Arp 220 : A Mixed Population of Supernovae and Supernova Remnants », The Astrophysical Journal, vol. 659, , p. 314–330 (ISSN0004-637X, DOI10.1086/511813, lire en ligne, consulté le )
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