Nébuleuses

La nébuleuse de l'anneau ou de la Lyre ou M57 découverte en 1779 par Antoine Darquier de Pellepoix, est parmi les objets les plus connus du catalogue Messier. Cette nébuleuse annulaire ressemble beaucoup à la nébuleuse Hélix. Le diamètre réel de l'anneau est de 1,3 al, soit un diamètre apparent d'environ 2 min d'arc. L'anneau visible est composé d'oxygène et d'azote ionisés. Le bord extérieur de l'anneau est quant à lui composé d'hydrogène. La partie sombre à l'intérieur de l'anneau est fait d'hélium, et émet dans l'ultraviolet. M57 est souvent nommée Nébuleuse de l'Anneau, Nébuleuse de la Lyre ou tout simplement La Lyre, nom qu'elle tire de sa constellation hôte. Une nébuleuse planétaire est un disque ténu, aux formes irrégulières et aux couleurs somptueuses. On les a appelé ainsi, car vu dans un petit instrument, aux débuts des observations, elles paraissaient comme de pâles planètes. Elles se présentent comme une nébuleuse de petites dimensions angulaires, souvent de forme circulaire bien symétrique et bien délimité, par opposition aux nébuleuses diffuses qui semblent se diluer dans l'espace et de forme irrégulière. De nombreuses nébuleuses planétaires ont une forme d'anneau, comme l'anneau de la Lyre, ci-contre. Elles montrent une densité de matière plus forte en périphérie qu'à l'intérieur. Une étoile est toujours au centre.

En fin de vie, lorsqu'elles ont épuisé leur hydrogène, les étoiles voient leurs couches périphériques se dilater et se refroidir, tandis que le cœur s'effondre et s'échauffe pour atteindre la température de fusion de l'hélium.
Certaines étoiles vont jusqu'à éjecter leurs couches périphériques créant un cocon en expansion. Le cœur mis à nu est une étoile de type W ou O qui rayonne beaucoup de lumière ultraviolette et qui excite la nébuleuse.

Image : Image composée de la nébuleuse planétaire de l'anneau ou de la Lyre ou M57 ou NGC 6720, prise par le télescope Hubble. L'image en lumière visible capturée par le télescope spatial Hubble est combinée avec les données infrarouges du Grand télescope binoculaire terrestre en Arizona. Crédit : NASA, ESA, CR O'Dell Robert (Vanderbilt University), GJ Ferland (Université du Kentucky), WJ Henney et M. Peimbert (Université Nationale Autonome du Mexique). Crédit pour les données du télescope binoculaire : David Thompson (Université d'Arizona)

En 1764, l'astronome français Charles Messier a décrit ce magnifique nuage cosmique comme une nébuleuse ovale sans étoile. Cataloguée sous le nom de M 27, elle est maintenant connue sous le nom de Nébuleuse Dumbbell ("haltère" en anglais) à cause de sa forme allongée, ce que les yeux de Messier avaient remarqué.
Cette image profonde de la brillante nébuleuse planétaire révèle l'étoile centrale de Dumbbell et un réseau d'étoiles d'avant et d'arrière plan dans la constellation rosée du Renard (Vulpecula en latin). L'image composite totalise 8 heures de pose à travers un filtre destiné à enregistrer seulement la lumière provenant des atomes d'hydrogène (couleur rouge), traçant la structure du faible halo extérieur de la nébuleuse qui s'étend sur des années-lumière.
La Nébuleuse Dumbbell, est une nébuleuse similaire à ce qu'il adviendra de notre Soleil quand il aura épuisé son carburant nucléaire.

L'étoile centrale (à l'origine de la nébuleuse) a une magnitude apparente de 13,5, ce qui la rend difficilement observable pour un astronome amateur.
C’est une naine blanche de couleur bleue, très chaude (85 000K). Elle est accompagnée d'une autre étoile, encore plus faible (magnitude 17).

Image : La nébuleuse planétaire bipolaire de l'haltère ou  Dumbell ou M27 est un excellent exemple de nébuleuse à émission de gaz éjecté, par les étoiles manquant de combustible nucléaire en fin de vie. Ce qui provoque l'expulsion des couches extérieures de l'étoile, dans l'espace. La lueur résiduelle est générée par les atomes excités de l'étoile en phase terminale.
Ces atomes génèrent malgré tout, une intense lueur ultraviolette invisible.

La nébuleuse du Cône ou de l'arbre de noël ressemble à une créature de cauchemar, dans une mer rouge, mais c’est en réalité, un amas de gaz et de poussières, situé à 2500 années-lumière de la voie lactée dans la Constellation de la Licorne. La nébuleuse NGC 2264, de forme conique, est un doigt de matière sombre pointant vers un groupe d'étoiles. On aperçoit sur cette image la partie visible d'un gigantesque nuage de matière interstellaire dense et opaque, composé de poussière et d'hydrogène. Cette nébuleuse a la particularité d'être d'un éclat variable, en raison de l'étoile qui illumine le nuage et qui varie de manière irrégulière. La couleur rouge entourant cette nébuleuse d'émission de gaz, est due à l'hydrogène gazeux ionisé des étoiles environnantes. Ce pilier monstrueux réside dans une région de formation d'étoiles. Cette photo, prise par la caméra du télescope Hubble, montre un cône de 2,5 années-lumière. Le pilier entier a une taille de sept années-lumière. Le rayonnement des jeunes étoiles chaudes (situées en haut de l'image), érode lentement le haut de la nébuleuse. La lumière ultraviolette réchauffe les bords du nuage sombre, libérant du gaz dans la région, relativement vide, de l'espace environnant.

Les rayons ultraviolets font briller l'hydrogène gazeux, qui produit le halo de lumière rouge, autour du pilier ainsi que l'arc que l'on voit faiblement près du côté supérieur gauche du cône. Cet petit arc est cependant, 65 fois plus grand que notre Système Solaire. La lumière bleue et blanche des étoiles environnantes est reflétée par la poussière. A l'intérieur de ces régions sombres de poussière, les étoiles et les planètes sont en formation. Au fil du temps, seules les régions les plus denses du cône résisteront à l'érosion du rayonnement ultraviolet des jeunes étoiles massives.
Les astronomes pensent que ces piliers peuvent être des incubateurs d'étoiles. La caméra ACS a fait cette observation, le 2 avril 2002. L'image couleur est construite à partir de trois images séparées, prises dans le bleu, dans le proche infrarouge et dans l'hydrogène-alpha.

Image : Nébuleuse du Cône dans la Constellation de la Licorne. Image prise par Hubble en avril 2002.
NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC/LO), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), the ACS Science Team and ESA.

La nébuleuse d'Orion présente au télescope un des plus beaux spectacles du ciel.
Au cœur de la nébuleuse, quatre étoiles bleues, formant un trapèze, illuminent à grande distance la matière dispersée dans l'espace.
Les atomes absorbent la lumière stellaire et la réémettent selon leurs couleurs propres, celles de l'oxygène c’est à dire dans le vert, l'hydrogène et l'azote dans le rouge.
Les observations radio astronomiques nous révèlent que la nébuleuse d'Orion n'est qu'une infime partie du grand nuage opaque d'Orion.
De la contraction de ce nuage sont nées les étoiles du Trapèze, de même qu'un groupe de nébuleuses proto-stellaires situé derrière la nébuleuse d'Orion.
La nébuleuse d'Orion fut découverte en 1610 par Nicolas-Claude Fabri de Peiresc qui fut apparemment le premier à remarquer son aspect nébuleux.
Bien que Ptolémée, Tycho Brahé et Johann Bayer identifiaient les étoiles du centre de la nébuleuse, comme une seule grosse étoile, Galilée avait détecté un certain nombre de petites étoiles lorsqu'il observa cette région avec sa lunette astronomique.
 

Dans la célèbre nébuleuse d'Orion M42, on trouve aussi la nébuleuse NGC 1977 en bleue sur l'image à côté de M42 en rouge, couleur de l'hydrogène. Dans NGC 1977 on trouve aussi 2 petites nébuleuses NGC 1973 et NGC 1975 peu visibles sur l'image.
Les étoiles bleues à gauche de l'image se situent dans la nébuleuse NGC 1981.
La petite nébuleuse M43 se trouve en bas à gauche de M42 en rouge aussi. Le gros point bleu très brillant en dessous de la grande tâche rouge, à droite de l'image est la nébuleuse NGC 1980
Ces nébuleuses ne représentent qu’une toute petite partie de la richesse en objets interstellaires de la région d'Orion. La nébuleuse d'Orion est située à une distance de 1 500 années lumière de la Terre. La largeur de cette vue céleste représente environ 45 années lumière de distance.

NGC 2237 ou la nébuleuse de la Rosette, est un vaste nuage de gaz et de poussières qui s'étend sur environ 100 années-lumière, elle est aussi connue pour être une pouponnière stellaire géante.
Elle se trouve en direction de la constellation de la Licorne à 4 500 années-lumière du système solaire.
L'image de droite montre qu'une partie de la nébuleuse de la Rosette, le centre est en bas à gauche. Ce qui caractérise cette image est la sculpture dessinée par les globules de poussières sombres qui vont du bas, en haut à gauche de l'image. On retrouve cette bande sur l'image de gauche.
Les fines bandes de poussière et de gaz, au centre, sont érodées par le rayonnement énergétique et les vents des étoiles centrales massives situées à gauche, qui se sont formées il y a 4 millions d'années.
Ces étoiles émettent un rayonnement ultraviolet qui ionise l'hydrogène du nuage environnant, ce qui donne cette couleur rouge sur l'image ci-contre, prise par le télescope de 0,9m de la National Science Foundation de Kitt Peak.
Sur l'image de droite, les couleurs sont spécifiques, le soufre apparait en rouge, l’hydrogène en vert et l’oxygène en bleu.
La nébuleuse de la Rosette est du type "à émission".
Les parties les plus brillantes de la Rosette portent diverses appellations : NGC2237, NGC2238, NGC2239 et NGC2246. L’amas d’étoiles du centre est désigné NGC2244, et héberge des étoiles très chaudes de type O à l’origine de la radiation ultraviolette qui fait briller le gaz de la Rosette. Les 6 étoiles brillantes de l'amas ouvert NGC 2244, au centre de la nébuleuse permettent de la repérer sous un ciel très noir.