Bienvenue à Messier lundi! Nous continuons notre hommage à notre cher ami, Tammy Plotner, en regardant le Grand Anneau lui-même, la nébuleuse planétaire connue sous le nom de Messier 57. Profitez-en!
Au XVIIIe siècle, alors qu'il cherchait des comètes dans le ciel nocturne, l'astronome français Charles Messier continua de noter la présence d'objets fixes et diffus dans le ciel nocturne. Avec le temps, il viendra compiler une liste d'environ 100 de ces objets, dans le but de s'assurer que les astronomes ne les confondent pas avec des comètes. Cependant, cette liste - connue sous le nom de catalogue Messier - continuerait à remplir une fonction plus importante.
L'un de ces objets est connu sous le nom de Messier 57, une nébuleuse planétaire également connue sous le nom de nébuleuse annulaire. Cet objet est situé à environ 2300 années-lumière de la Terre en direction de la constellation de la Lyre. En raison de sa proximité avec Vega, l'étoile la plus brillante de Lyra et l'une des étoiles qui forment le triangle d'été, la nébuleuse est relativement facile à trouver à l'aide de jumelles ou d'un petit télescope.
Ce que vous regardez:
Ici, vous voyez les restes d'une étoile semblable au soleil… À une époque de sa vie, elle avait peut-être deux fois la masse de Sol, mais maintenant il ne reste plus qu'une naine blanche qui brûle à plus de 100 000 degrés Kelvin. L'enveloppe est entourée d'une enveloppe d'environ 2 à 3 années-lumière de ce qui était autrefois ses couches extérieures - emportée par une forme cylindrique il y a environ 6000 à 8000 ans. Comme regarder le canon d'un pistolet fumant, nous regardons en arrière dans le temps à la fin de la phase évolutive d'une étoile semblable à Mira.
C'est ce qu'on appelle une nébuleuse planétaire, car il était une fois avant que les télescopes puissent les résoudre, ils ressemblaient presque à une planète. Mais, comme pour M57, l'étoile centrale elle-même n'est pas plus grande qu'une planète terrestre! La minuscule étoile naine blanche, bien qu'elle puisse être éloignée jusqu'à 2300 années-lumière, a une luminosité intrinsèque d'environ 50 à 100 fois celle de notre Soleil.
L'une des plus belles caractéristiques du M57 est la structure de l'anneau lui-même, parfois appelée tressage - mais scientifiquement connue sous le nom de «nœuds» dans la structure gazeuse. Comme C.R. O’Dell (et al) l’a indiqué dans leur étude de 2003:
«Nous avons étudié les nébuleuses planétaires lumineuses les plus proches avec le WFPC2 du télescope spatial Hubble afin de caractériser les nœuds denses déjà connus pour exister dans NGC 7293. Nous trouvons des nœuds dans tous les objets, arguant que les nœuds sont communs, simplement pas toujours observés parce que de distance. Les nœuds semblent se former au début du cycle de vie de la nébuleuse, probablement formés par un mécanisme d’instabilité opérant au niveau du front d’ionisation de la nébuleuse. Lorsque le front passe à travers les nœuds, ils sont exposés au champ de rayonnement photo-ionisant de l'étoile centrale, ce qui entraîne une modification de leur apparence. Cela expliquerait alors comme évolution la différence d'apparence comme les filaments de dentelle que l'on voit seulement en extinction dans IC 4406 à une extrémité et les nœuds «cométaires» très symétriques vus dans NGC 7293. Les nœuds de forme intermédiaire vus dans NGC 2392, NGC 6720, et NGC 6853 représenteraient alors des phases intermédiaires de cette évolution. »
Cependant, examiner des choses comme les nébuleuses planétaires dans différentes longueurs d'onde de lumière peut nous en dire beaucoup plus à leur sujet. Voyez la beauté quand vous voyez à travers le télescope spatial Spitzer! Comme M.M. Roth a expliqué dans une étude de 2007:
«Les nébuleuses à émission comme les régions H II, les nébuleuses planétaires, Novae, les objets Herbig Haro, etc. contraste élevé fourni par certaines raies d'émission proéminentes. Il montre comment la spectroscopie 3D peut être utilisée comme un outil puissant pour l'observation à la fois de grandes nébuleuses à émission résolue et d'objets extragalactiques éloignés, avec un accent particulier sur les faibles limites de détection.
Histoire de l'observation:
Cet objet lointain a été découvert pour la première fois début janvier 1779 par Antoine Darquier qui écrivait dans ses notes:
«Cette nébuleuse, à ma connaissance, n'a encore été remarquée par aucun astronome. On ne peut le voir qu'avec un très bon télescope, il ne ressemble à aucune de ces [nébuleuses] déjà connues; il a la dimension apparente de Jupiter, est parfaitement rond et nettement limité; sa lueur terne ressemble à la partie sombre de la Lune avant le premier et après le dernier trimestre. Pendant ce temps, le centre semble un peu moins pâle que la partie restante de sa surface. »
Bien que Darquier n'ait pas posté de date, on pense que son observation a précédé le rétablissement indépendant de Messier effectué le 31 janvier 1779 lorsqu'il déclare que Darquier l'a récupéré avant lui:
«Un amas de lumière entre Gamma et Beta Lyrae, découvert lors de la recherche de la comète de 1779, qui l'a passée de très près: il semble que cette tache de lumière, qui est ronde, doit être composée de très petites étoiles: avec les meilleures télescopes, il est impossible de les distinguer; on ne soupçonne qu’ils sont là. M. Messier a signalé cette tache de lumière sur la carte de la comète de 1779. Darquier, à Toulouse, l’a découvert en observant la même comète, et il rapporte: «Nébuleuse entre gamma et beta Lyrae; il est très terne, mais parfaitement tracé; il est aussi grand que Jupiter et ressemble à une planète qui s'estompe ».
Quelques années plus tard, Sir William Herschel observerait également Messier Object 57 avec son télescope supérieur et dans ses notes privées, il écrit:
«Parmi les curiosités du ciel, il faut placer une nébuleuse, qui a une tache sombre concentrique régulière au milieu, et qui est probablement un anneau d'étoiles. Il est de forme ovale, l'axe le plus court étant au plus long comme environ 83 à 100; de sorte que, si les étoiles forment un cercle, son inclinaison vers une ligne tirée du soleil vers le centre de cette nébuleuse doit être d'environ 56 degrés. La lumière est du type résolvable [c'est-à-dire tachetée], et dans le côté nord trois étoiles très faibles peuvent être vues, ainsi qu'une ou deux dans la partie sud. Les sommets de l'axe le plus long semblent moins brillants et moins bien définis que les autres. Il y a plusieurs petites étoiles très ours, mais aucune ne semble en faire partie. »
L'amiral Smyth poursuivra ses travaux dans les années suivantes pour ajouter ses propres observations détaillées aux archives de l'histoire:
«Cette nébuleuse annulaire, entre Beta et Gamma sur la traverse de la Lyre, forme le sommet d'un triangle qu'elle forme avec deux étoiles de 9e grandeur; et sa forme est celle d'un anneau elliptique, dont le grand axe a une tendance sp vers nf [SW vers NE]. Ce magnifique objet semble avoir été noté par Darquier, en 1779; mais ni lui ni ses contemporains, Messier et Méchain, n'ont discerné sa véritable forme, ne voyant dans cette auréole de gloire que «une masse de lumière sous la forme d'un disque planétaire, de couleur très terne».
«Sir W. Herschel l'a appelée une nébuleuse perforée et résolvable, et l'a classée à juste titre parmi les curiosités du ciel. Il considérait que les sommets de l'axe le plus long étaient moins brillants et moins bien définis que les autres; et il a ensuite ajouté: «D'après les observations du télescope de 20 pieds, la profondeur des étoiles, dont il se compose probablement, doit être d'un ordre supérieur au 900e, peut-être 950.» »
«C'est une vaste vue des dimensions amples et inconcevables des espaces de l'Univers; et si le boulet de canon souvent cité, volant à une vitesse uniforme de 500 milles à l'heure, aurait besoin de millions d'années pour atteindre Sirius, quel temps incompréhensible il faudrait pour passer un intervalle aussi écrasant que 950 fois la distance! Et pourtant, pourrions-nous y arriver, par analogie, aucune frontière ne serait visible, mais des milliers et des dizaines de milliers d'autres systèmes éloignés et surpeuplés dérouteraient encore l'imagination.
«Dans mon réfracteur, cette nébuleuse a une apparence des plus singulières, la vacuité centrale étant noire, de manière à approuver la banale remarque qu'elle a un trou à travers elle. Dans des circonstances favorables, lorsque l'instrument obéit au mouvement fluide de l'horloge équatoriale, il offre le curieux phénomène d'un anneau solide de lumière dans la profondeur de l'espace. Le croquis annexé en donne une idée. Sir John Herschel, cependant, avec la lumière supérieure de son instrument, a constaté que l'intérieur est loin d'être absolument sombre. «Elle est remplie, dit-il, d'une lumière nébuleuse faible mais très évidente, dont je ne me souviens pas avoir été remarquée par d'anciens observateurs.»
Depuis l'observation de Sir John, le puissant télescope de Lord Rosse a été dirigé vers ce sujet, et sous les pouvoirs 600, 800 et 1000, il a montré des symptômes très évidents de résolvabilité à son axe mineur. Il a été constaté que la matière nébuleuse plus faible qui la remplit était irrégulièrement distribuée, comportant plusieurs rayures ou mèches, et la régularité du contour était rompue par des appendices ramifiés dans l'espace, dont les prolongements les plus brillants se dirigeaient vers le grand axe .
Localisation de Messier 57:
M57 est un jeu d'enfant à localiser car il est positionné entre Beta et Gamma Lyrae (la paire la plus occidentale des étoiles de la lyre), à environ un tiers de la distance entre Beta et Gamma. Bien qu'il soit facilement visible dans les jumelles, il est un peu difficile à identifier en raison de sa petite taille, de sorte que les jumelles doivent être très stables pour le distinguer du champ stellaire environnant.
Même dans un petit télescope à puissance minimale, vous remarquerez rapidement une structure d'anneau très petite, mais parfaite, qui prend très bien le grossissement. Malgré une faible luminosité visuelle, le M57 résiste bien aux conditions d'éclairage urbain et peut même être espionné pendant les nuits au clair de lune assez bien. Les télescopes à plus grande ouverture verront facilement le tressage dans la structure de la nébuleuse et apercevront souvent l'étoile centrale. Puissiez-vous également voir les nombreux visages du «Ring»!
Et voici les faits rapides sur Messier 57 pour vous aider à démarrer:
Nom d'objet: Messier 57
Désignations alternatives: M57, NGC 6720, la «nébuleuse annulaire»
Type d'objet: Nébuleuse planétaire
Constellation: Lyra
Ascension droite: 18: 53,6 (h: m)
Déclinaison: +33: 02 (deg: m)
Distance: 2,3 (kly)
Luminosité visuelle: 8,8 (mag)
Dimension apparente: 1,4 × 1,0 (arc min)
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur Messier Objects ici à Space Magazine. Voici l'introduction de Tammy Plotner aux objets Messier, M1 - La nébuleuse du crabe et les articles de David Dickison sur les marathons Messier 2013 et 2014.
N'oubliez pas de consulter notre catalogue Messier complet. Et pour plus d'informations, consultez la base de données SEDS Messier.
Sources:
- Objets Messier - Messier 57
- SEDS - Messier 57
- Wikipédia - Ring Nebula
