Observable in Ursa Major constellation, the "Cheshire Cat" is a small galaxy cluster dominated by two very luminous and massive elliptical galaxies, surrounded by several arcs that give it its characteristic physiognomy.

The cluster's total mass is estimated at around 3.3 × 10^13 M⊙, i.e. 10 times more matter than our entire Local Galactic Group, but condensed into a volume whose radius is barely greater than the distance between the Milky Way and the Large Magellanic Cloud.

As predicted by Einstein's theory of general relativity, this great concentration of mass causes a deformation of space-time, whose curvature then acts like a "gravitational lens", distorting objects in the background while increasing their luminosity, enabling us to see objects that would otherwise be inaccessible.

In this image, 3 arcs are visible (a 4th, fainter and visible in the Hubble telescope image, could not be detected). These arcs have no "physical" existence: they are distorted visions of galaxies located behind the "lens", "gravitational mirages".  

While the cluster of galaxies is already located at the considerable distance of 4.5 billion light-years (z=0.43), the distorted galaxies visible in the form of arcs are even further away... and here we touch on totally insane cosmological dimensions (for amateur astronomers at least), since the "nearest" is 7.5 billion light-years away (z=0.96) and the "farthest"... 11.4 billion light-years!



Note that the slight difference in redshift between the two giant "eye" galaxies corresponds to a speed difference of 1,800 km s-1. Astronomers predict that these two galaxies will collide and merge within the next billion years.

This object is obviously an atypical and difficult target: the "cat" as a whole has an apparent dimension of 23 arc-seconds (i.e. barely more than Saturn at opposition...) and the magnitude of the "eyes" is 22, while the arcs are even smaller... Nevertheless, we managed to highlight the 3 brightest arcs, with even a few "details" inside (essentially differences in brightness).

The enlarged version has been processed with 2x drizzle to preserve as much detail as possible.

[Note : The masses, distances and cosmological elements quoted here are taken from or based on the following article: [url]https://arxiv.org/pdf/1505.05501
Calculations were made using the following tool: https://astro.ucla.edu/~wright/DlttCalc.html (with cosmological parameters: Ho = 69.6 / OmegaM = 0.286).
Distances are expressed in terms of light time travel, but the redshift value (z) is less open to interpretation...]

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Observable dans la constellation de la Grande Ourse, le "Chat du Cheshire" est un petit amas de galaxies dominé par deux galaxies elliptiques très lumineuses et massives, entourés de plusieurs arcs qui lui donnent cette physionomie caractéristique.

La masse totale de l'amas est estimé à environ 3,3 × 10^13 M⊙, soit 10 fois plus de matière que l'ensemble de notre Groupe local galactique, mais condensée dans un volume dont le rayon est à peine supérieur à la distance entre la Voie lactée et le Grand Nuage de Magellan.

Comme prévu par la théorie de la relativité générale d'Einstein, cette grande concentration de masse engendre une déformation de l'espace-temps, dont la courbure agit alors comme une "lentille gravitationnelle" qui déforme les objets situés en arrière-plan tout en augmentant leur luminosité ; permettant ainsi de voir des objets qui seraient inaccessibles autrement.

Sur cette image, ce sont ainsi 3 arcs qui sont visibles (un 4e, plus faible et visible sur l'image du télescope Hubble, n'a pas pu être détecté). Ces arcs n'ont aucune existence "physique" : ce sont les visions déformées de galaxies situées en arrière plan de la "lentille", des "mirages gravitationnels". 

Alors que l'amas de galaxies est déjà situé à la distance considérable de 4,5 milliards d'années-lumière (z=0,43), les galaxies déformées et visibles sous forme d'arcs sont encore plus éloignées... et on touche ici du doigt des dimensions cosmologiques totalement folles (en astronomie amateure du moins), puisque la plus "proche" est distante de 7,5 milliards d'années-lumière (z=0,96) et la plus éloignée... de 11,4 milliards d'années-lumière !



A noter que la faible différence de redshift entre les deux galaxies géantes des "yeux" correspond à une différence de vitesse de 1800 km s-1. Les astronomes estiment que ces deux galaxies vont entrer en collision et fusionner au cours du prochain milliard d'années.

Cet objet est évidemment une cible atypique et difficile : le "chat" dans son ensemble a une dimension apparente de 23 secondes d'arc (c'est à dire à peine plus que Saturne à l'opposition...) et la magnitude des "yeux" est de 22, les arcs étant quant à eux encore plus faibles... Nous avons malgré tout réussi à mettre en évidence les 3 arcs les plus lumineux, avec même quelques "détails" à l'intérieur (essentiellement des différences de luminosité).

La version agrandie a été traitée en drizzle 2x afin de préserver au maximum les détails.

[Note : Les masses, distances et éléments cosmologiques cités ici sont extraits ou basés sur l'article suivant : [url]https://arxiv.org/pdf/1505.05501
Les calculs ont été réalisés avec l'outil suivant : https://astro.ucla.edu/~wright/DlttCalc.html (avec les paramètres cosmologiques : Ho = 69,6 / OmegaM = 0.286).
Les distances sont exprimées en temps de trajet lumière (light time travel) pour indication, mais la valeur du redshift (z) est moins sujette à interprétation...]