Pléiades

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L’amas d’étoiles des Pléiades est également connu comme les Sept Sœurs, et comme Messier 45. C'est un objet proéminent dans le ciel nocturne avec une place bien précise dans la mythologie ancienne. L’amas est parmi les plus proches de la Terre, et le plus visible à l’œil nu. Bien que seulement une poignée soit visible à l’œil nu, il contient des centaines d’étoiles, dont quelques-unes sont entourées par des tourbillons de nébulosité. Nom et mythologie Les Pléiades sont une vision proéminente du ciel d’hiver dans l’hémisphère nord, et du ciel d’été dans l’hémisphère sud. Elles ont été connues depuis l’antiquité par des cultures du monde entier, et même par les Maoris (qui les appellent « Matariki »), par les Aborigènes d’Australie, les Chinois, les Mayas (qui les appellent « Tzab-ek »), les Aztèques (« Tianquistli ») et les Sioux et les Cherokees d’Amérique du Nord. Les références grecques les plus anciennes des Pléiades se trouvent dans les textes d’Homère « L’iliade » et « l’Odyssée », autour de 750 et 720 av. J.-C., et d’Hésiode, autour de 700 av. J.-C. Certains astronomes grecs considéraient les Pléiades comme étant une constellation distincte. Elles sont appelées « Kiymah » en hébreux, et la bible les mentionne trois fois - dans Job 9:7-9, Job 38:31-33, et Amos 5:8. Les Pléiades sont révérées dans la mythologie hindoue comme Krittika, les six mères du dieu de la guerre Skanda, qui a développé six visages. Certains savants islamiques ont suggéré que les Pléiades (« Al thuraiya » en Arabe) sont les étoiles dans Najm, qui sont mentionnées dans le Coran. Leur nom perse est « Soraya », dont provient le nom de l’ancienne impératrice iranienne. Au Japon, les Pléiades sont appelées « Subaru ». Le nom du fabricant de voitures japonais en est inspiré, et son logo également. Leurs noms en Anglais et Allemand anciens indiquent que les Pléiades furent un temps comparées à « une poule et ses poussins ». Leur nom en Anglais moderne est d’origine grecque, bien que son étymologie soit incertaine. Le nom « Pléiades » pourrait dériver du mot grec pour « plaine » pour « naviguer à la voile », ou le mot « pleios », qui signifie « plein » ou « nombreux », ou même « peleiades », qui signifie « un vol de colombes ». Le nom des Pléiades pourrait également provenir de leur mère mythologique, Pleione, qui est également l’une de ses étoiles les plus brillantes. Les neuf étoiles les plus brillantes des Pléiades sont nommées après les sept sœurs dans la mythologie grecque : Sterope, Merope, Electra, Maia, Taygeta, Celaeno, et Alcyone, ainsi que d’après leur père, Atlas et leur mère Pleione. En tant que filles d’Atlas, les Hyades étaient les sœurs des Pléiades. Observations historiques En 1767, le révérend John Michell calcula la probabilité de trouver un groupe d’étoiles brillantes telles que les Pléiades par alignement au hasard de 1 sur 496 000. Ainsi, il en conclut correctement que les Pléiades, et un grand nombre d’autres amas d’étoiles doivent être associés physiquement. Autour de 1846, l’astronome allemand Madler remarqua que les étoiles des Pléiades n’avaient pas de mouvement propre commun mesurable relatif. Le mouvement propre commun des Pléiades était une preuve supplémentaire qu’elles formaient un groupe physique. En 1769, Charles Messier inclut les Pléiades comme numéro 45 dans sa première liste d’objets similaires à des comètes, publiée en 1771. L’inclusion de Messier des pléiades est curieuse, car la majorité des objets de Messier sont bien plus pâles et plus aisément confondus avec des comètes - quelque chose qui semble très peu possible dans le cas des pléiades. Messier pourrait simplement avoir voulu étoffer son catalogue pour qu’il soit plus grand que celui de son rival scientifique Lacaille, dont le catalogue paru en 1755 contenait 42 objets. Apparence et occultations Les Pléiades sont parmi les plus beaux objets du ciel. Même à l’œil nu, sous de modestes conditions, elles sont faciles à trouver, à 10 degrés NO de l’étoile orange brillante Aldébaran (Alpha Tauri). Entourant Aldébaran, se trouve un autre amas ouvert aussi célèbre, les Hyades. Aldébaran est une étoile de premier plan située à 68 années-lumière, plutôt que les 150 al des Hyades. Au moins 6 des étoiles membres des Pléiades sont visibles à l’œil nu, formant un dessin rappelant la Grande Casserole. Sous conditions modérément bonnes d’observation, leur nombre augmente à 9, et sous un ciel clair, on peut en voir une douzaine. En 1579, bien avant l’invention du télescope, l’astronome Moestlin dessina correctement 11 étoiles des pléiades, tandis que Kepler nota des observations de 14 étoiles. Les neuf étoiles les plus brillantes des Pléiades sont concentrées dans un champ juste supérieur à 1 degré en diamètre. L’amas est un superbe objet dans des jumelles, montrant plus de 100 étoiles dans le champ. Pour une observation télescopique, à angle large, les oculaires à très basse puissance sont nécessaires pour visualiser le groupe en entier. Un certain nombre d’étoiles doubles et multiples sont présentes dans l’amas. Les observations modernes révèlent au moins 500 étoiles appartenant aux Pléiades, étalées sur un champ de 2 degrés - soit quatre fois le diamètre de la Lune ! Puisque les Pléiades sont situées à un décalage de 4 degrés par rapport à l’elliptique, des occultations par la Lune se produisent plutôt fréquemment. Aussi, des planètes s’approchent de l’amas des Pléiades : Vénus, Mars et Mercure les traversent occasionnellement. C’est un spectacle très intéressant, spécialement pour les amateurs possédant des équipements moins chers, et il peut même être observé à l’œil nu ! Nébuleuse par réflexion Lors des nuits claires et obscures, lorsque la Lune est absente, des tourbillons de nébulosité sont remarquables autour de certaines des étoiles plus brillantes, spécialement près de Merope. Des photographies à longue exposition, dans des télescopes « champ riche », révèlent que les Pléiades sont incrustées dans de la matière nébuleuse. Les nébuleuses des pléiades sont de couleur bleue, qui indique qu’elles reflètent la lumière d’étoiles brillantes situées à proximité (ou à l’intérieur) d’elles. La plus brillante de ces nébuleuses, autour de Merope, fut découverte en 1859 par Wilhelm Tempel à Venise en Italie, avec un réfracteur de 4". La nébuleuse de Merope (NGC 1435) nécessite que le ciel soit obscur et est mieux visible dans un télescope à champ riche. Les nébuleuses autour de Maia (NGC 1432), Alcyone, Electra, Celaeno et Taygeta, furent découvertes dans des photographies entre 1885 et 1888 par les frères Henry à Paris et Isaac Roberts en Angleterre. En 1890, E.E. Barnard découvrit une concentration de matière nébuleuse très proche de Merope (maintenant cataloguée comme IC 349). Les analyses des spectres des nébuleuses des Pléiades effectuées par Vesto Slipher en 1912 ont révélé leur nature comme nébuleuses par réflexion, car leurs spectres sont des copies exactes des étoiles qui les illuminent. Physiquement, les nébuleuses par réflexion ne sont pas associées à l’amas des Pléiades, comme confirmé par le fait que leur vélocité radiale diffère de celui de l’amas par 11 km/sec. Au lieu de cela, l’amas passe simplement par une région particulièrement riche en poussière du composé interstellaire. La poussière n’est pas un reste de la nébuleuse de laquelle les Pléiades sont formées, comme on le pensait auparavant. Au vu de l’âge de 100 millions d’années de l’amas, presque toute la poussière présente lors de sa création a dû être dispersée par la pression des rayonnements. Propriétés et Évolution Avant le lancement du satellite Hipparcos en 1991, la distance des Pléiades était imaginée comme située à environ 400 années-lumière. Hipparcos créa la surprise chez les astronomes en mesurant la distance à seulement 380 années-lumière. Ceci aurait impliqué que les étoiles des Pléiades étaient d’autant plus pâles, sans explication logique. Cependant, des études ultérieures conduites par le télescope spatial Hubble, et les observatoires du mont Wilson et de Palomar ont mis en évidence que la mesure de la parallaxe des Pléiades par Hipparcos était trop petite. Leur distance est actuellement pensée comme étant à 440 années-lumière, et l’origine de l’erreur d’Hipparcos n’a pas encore été identifiée. Le rayon de l’amas au cœur des Pléiades est d’environ 8 années-lumière, et son rayon de marée est d’environ 43 années-lumière. L’amas comporte plus de 1000 membres confirmés, pour une masse totale estimée à environ 800 Soleils. On pense que les étoiles dans les Pléiades se sont formées ensemble il y a environ 100 millions d’années. Ses membres les plus brillantes sont toutes des géantes et sous-géantes chaudes, jeunes et de couleur bleu-blanc de classe B, avec des magnitudes absolues d’environ -1,5 à -2,5. Certaines des étoiles des Pléiades tournent rapidement, avec des vélocités de 150 à 300 km/sec - ce qui est courant pour les étoiles en séquence principale de classe B. Cette rotation leur donne des corps oblongs sphéroïdes. La rotation peut être détectée, car elle élargit leurs lignes spectrales lorsque des parties de leur surface s’approchent de nous d’un côté, tandis que celles du côté opposé s’éloignent. Pleione est l’étoile qui pivote le plus rapidement dans l’amas, et a éjecté une coquille de gaz à cause de sa rotation. C’est également une variable, entre les magnitudes 4,77 et 5,50. L’amas des Pléiades comporte quelques naines blanches. Les naines blanches ne peuvent pas avoir de masse supérieure à 1,4 Soleil (la limite de Chandrasekhar). Des étoiles d’une masse si petite prennent des millions d’années à se former, ce qui dépasse l’âge de 100 millions d’années de l’amas des Pléiades. Alors, comment de telles étoiles blanches peuvent-elles exister dans un amas d’étoiles aussi jeune ? La seule explication possible semble que ces naines blanches furent un jour massives, et évoluèrent plus rapidement ; mais ont depuis perdu de leur masse à cause de vents stellaires puissants, la présence de voisins proches ou une rotation rapide. L’amas contient également beaucoup de naines brunes, qui sont des objets contenant moins de 8 % de la masse du Soleil, et ne sont pas assez lourdes pour déclencher les réactions de fusion nucléaire nécessaire pour qu’elles deviennent des étoiles à part entière. Les naines brunes pourraient composer jusqu’à 25 % de la population totale de l’amas, bien qu’elles ne fassent que 2 % de sa masse totale. Finalement, le déplacement spatial des Pléiades les emmènera sous les pieds d’Orion, comme vu depuis la Terre. Après cela, elles prendront environ 250 millions d’années pour se disperser à cause des interactions gravitationnelles avec le voisinage galactique.