Nébuleuse d'Orion (M42)

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Détails de la prise de vue

La nébuleuse d’Orion, cataloguée comme Messier 42, ou NGC 1976 est l’une des nébuleuses les plus brillantes dans le ciel, et l’une des régions de formation d’étoiles les plus proches de la Terre. Elle est satisfaisante à observer dans les télescopes de toutes les tailles, et est probablement l’objet du ciel le plus étudié et le plus photographié. M 42 est visible à l’œil nu comme une tâche floue encerclant Thêta Orionis, l’étoile centrale de l’Épée d’Orion, juste au sud de la Ceinture d’Orion. Découverte et histoire Les Mayas d’Amérique centrale avaient un conte populaire qui suggère qu’ils connaissaient l’existence de la nébuleuse d’Orion. Mais bien qu’elle soit visible à l’œil nu, la nébuleuse n’est pas mentionnée dans les écrits historiques prédatant l’invention du télescope. Ni Ptolémée ni Al Sufi n’ont noté la nébuleuse, même s’ils ont chacun listé des parties de la nébuleuse ailleurs dans le ciel nocturne. À environ 130 apr. J.-C., Ptolémée catalogua les étoiles les plus brillantes dans la nébuleuse, comme une étoile brillante, tout comme Tucho Brahe à la fin du 16ème siècle, et Johann Bayer en 1603, qui les désigna Thêta Orionis (? Ori). En 1610, Galilée détecta un certain nombre d’étoiles pâles lorsqu’il observa pour la première fois cette région avec son télescope, mais étrangement, il manqua la nébuleuse aussi. Plus tard, en 1617, Galilée observa ? Ori de plus près, et détermina qu’il s’agissait d’une étoile triple, bien qu’il n’aperçut pas non plus la nébuleuse. Cette situation a donné naissance à l’hypothèse que ses étoiles brillantes ont gagné en intensité depuis, augmentant la luminosité de la nébuleuse. La découverte de la nébuleuse d’Orion est généralement attribuée à Nicholas-Claude Fabri de Peiresc, un avocat français qui a tourné son télescope dans cette région du ciel en 1610. Son observation, cependant, fut seulement notée dans ses documents personnels, et jamais publiée. La nébuleuse fut trouvée indépendamment en 1611 par l’astronome jésuite Johann Baptist Cysatus de Lucerne. Il fut le premier à publier une note la concernant, en la comparant à une comète qu’il a observée en 1618. Le premier dessin connu de la nébuleuse d’Orion fut fait par Giovanni Batista Hodierna. Toutes ces découvertes ont apparemment été perdues pendant un long moment. Finalement, Christian Huygens, dont le croquis fut le premier publié, se vit attribuer sa découverte en 1656 - à la fois par Edmond Halley, qui l’a enregistrée dans sa liste de six nébuleuses en 1716 et par Charles Messier, qui l’ajouta comme objet 42 dans son catalogue. Charles Messier nota pour la première fois la nébuleuse en 1769, avec trois de ses étoiles centrales. La plus petite portion NE de la nébuleuse, auparavant rapportée comme un objet séparé par Jean-Jacques d'Ortous de Mairan en 1731, fut également ajoutée par Messier sous ne numéro 43. Messier 42 et 43 furent les premiers objets du ciel profond observés par William Herschel qui les décrivit en 1789 comme « un brouillard ardent informe, le matériau chaotique de futurs soleils ». La nature gazeuse de la nébuleuse d’Orion a été révélée en 1865, par une spectroscopie effectuée par William Huggins. En 1880, Henry Draper prit la première photographie de la nébuleuse d’Orion avec un réfracteur de 11 pouces, la première astrophotographie officielle du ciel profond. Observation amateur La nébuleuse d’Orion est très facile à trouver. M 42 est visible à l’œil nu sous de bonnes conditions comme une faible nébulosité, l’étoile centrale de l’Épée d’Orion. Thêta Orionis est une double binoculaire extrêmement large (135’), dont le composant ouest, ?1 Ori, est le fameux trapèze d’étoiles multiples. M 42 est le meilleur exemple de nébuleuse en émission diffuse visible pour les observateurs situés au milieu de l’hémisphère nord, et est la nébuleuse diffuse la plus brillante du ciel, avec une luminosité de 4ème magnitude. C’est aussi un objet large, s’étendant à plus de 1 degré de diamètre, et couvre plus de quatre fois la surface de la pleine Lune. Messier 43 est un arc nébuleux brillant au nord, détaché du corps principal de M 42 par une bande sombre. Cette nébuleuse obscure s’étend profondément dans M 42, formant une caractéristique appelée « Bouche du Poisson ». Les régions brillantes de part et d’autre sont appelées les « ailes ». L’aile au sud-est est appelée « l’Épée », la nébulosité sombre sous le Trapèze est « la Lame » et l’extension à l’ouest plus pâle est « la Voile ». La nébuleuse d’Orion est un amas ouvert très jeune, à l’extrémité de la Bouche du Poisson, connue comme l’amas du Trapèze à cause de l’astérisme formé par ses 4 étoiles primaires. Deux de ces dernières peuvent être résolues dans leurs systèmes binaires le composant dans les nuits à bonnes conditions, donnant un total de six étoiles. Dans le voisinage au nord, il se trouve également une nébuleuse en réflexion plus pâle, reflétant partiellement la lumière de la Grande Nébuleuse. Elles ont également été notées par Charles Messier, mais furent plus tard ajoutées aux NGC, sous les numéros 1973, 1975 et 1977. La nébuleuse d’Orion est également l’une des cibles les plus faciles et les plus gratifiantes pour les astrophotographes amateurs. Des régions rouges et des zones bleu-violet sont apparentes dans les photographies à longue exposition. La teinte rouge est émise par de l’hydrogène ionisé, particulièrement une émission H-? sur une longueur d’onde de 656,3 nm. La coloration bleu-violet est une réflexion lumineuse par des grains de poussière fins des étoiles massives de classe O, au cœur de la nébuleuse. Les observateurs visuels ont depuis longtemps noté une teinte verdâtre distinctive de la nébuleuse. L’apparence verdâtre a été un mystère pour les astronomes du début du 20ème siècle, mais nous savons maintenant qu’elle est causée par des radiations d’oxygène doublement ionisé. Propriétés et Évolution M 42 est localisée à une distance 1350 années-lumière, avec une marge d’erreur d’environ 2 %, et on estime qu’elle mesure 24 années lumières de large. Mais la nébuleuse d’Orion est seulement une petite tâche sur la surface d’un nuage de gaz et de poussière bien plus grand, qui s’étend sur plus de 10 degrés, couvrant la moitié de la constellation d’Orion. Cette nébuleuse bien plus large est connue comme le Complexe Moléculaire d’Orion (OMC 1), et nous voyons cette structure presque complètement de face. Le Nuage Moléculaire d’Orion s’étend sur plusieurs centaines d’années-lumière, et comprend la Boucle de Barnard, la nébuleuse de la Tête de Cheval, la nébuleuse de la Flamme et la nébuleuse par réflexion M 78. M 42 est la région la plus proche d’une formation d’étoiles massive de la Terre. Les plus jeunes et les plus massives de ses étoiles que nous voyons dans la nébuleuse d’Orion sont, on pense, âgées de moins de 100 000 ans. Certaines de ces étoiles jeunes sont particulièrement massives et émettent de grandes quantités de radiations ultraviolettes. La lumière ultraviolette de ces étoiles chaudes est la raison pour laquelle la nébuleuse brille par fluorescence. Le complexe d’étoiles multiples du Trapèze est parmi les produits de formations d’étoiles les plus récentes dans la nébuleuse d’Orion. Ce petit groupe d’étoiles de classe O et B est également responsable pour les radiations ultraviolettes qui ionisent la nébuleuse. Il y a deux millions d’années, cet amas a peut-être été le port d’attache des « étoiles échappées » AE Aurigae, 53 Arietis, et Mu Columbae, qui sont actuellement en train de s’éloigner de la nébuleuse à des vélocités supérieures à 100 km/s. En tout, la nébuleuse d’Orion comporte environ 700 étoiles à différentes étapes de formation. Un grand nombre des étoiles pâles autour du Trapèze sont si jeunes qu’elles rayonnent toujours de l’énergie venue de leur contraction gravitationnelle, et n’ont pas encore atteint l’état stable d’étoiles en séquence principale. D’autres études de la nébuleuse ont révélé la présence d’environ 150 disques protoplanétaires, épaulant l’idée que ces objets sont courants autour d’étoiles naissantes. Des vents stellaires émis par les étoiles nouvellement formées créent des ondes de choc lorsqu’elles rencontrent les gaz dans la nébuleuse. Ce mouvement complexe et turbulent donne forme aux nuages de gaz, entraînant un effondrement gravitationnel et déclenchant des formations d’étoiles supplémentaires. Finalement, la majorité des gaz de la nébuleuse d’Orion seront éjectés. Les étoiles restantes formeront un amas ouvert, qui se dispersera graduellement sous l’influence des autres étoiles qui voyagent dans la galaxie. Les Pléiades sont un exemple célèbre d’un tel amas.