Amas d'étoiles

Amas d'étoiles Cygnus OB2

La Voie lactée abrite de nombreux amas d'étoiles jeunes qui contiennent chacun des centaines de milliers de chaudes étoiles massives.
L'amas d'étoiles Cygnus OB2 contient plus de 60 étoiles de type O et environ un millier de type B, il est situé à environ 4700 années-lumière de notre système solaire, dans la constellation du Cygne.
Le télescope Chandra X-ray a été utilisé pour détecter l'émission de rayons X dans l'atmosphère extérieure (couronnes) des étoiles jeunes de l'amas et sonder la manière dont ces pouponnières d'étoiles se forment et évoluent. Environ 1700 sources de rayons X ont été détectées, dont environ 1450, deviendront des étoiles de l'amas. La région est intégrée dans un ensemble de formation d'étoiles connu sous le nom de Cygnus X, qui est un des objets les plus lumineux dans le ciel sur les longueurs d'onde radio. Le jeune amas Cygnus OB2 est l'un des plus grands amas connus.

C'est le plus grand amas de l'hémisphère nord. Bien qu'il soit plus de dix fois plus massif que la célèbre nébuleuse d'Orion, Cygnus OB2 est beaucoup moins bien connu car il est situé derrière un nuage de poussières massives, appelé Cygnus Rift, qui obscurcit énormément d'étoiles. Les observations allant des ondes radio aux rayons X, ont permis d'acquérir une meilleure compréhension du processus de formation des étoiles.

Image : Sur cette image, les rayons X de Chandra (en bleu) ont été combinées avec les données infrarouges du télescope spatial Spitzer (en rouge) et les données optiques du télescope Isaac Newton (en orange).
Crédit image: NASA.

Amas d'étoiles M38 et M36

L'amas ouvert M38 peut être vu avec des jumelles en direction de la constellation du Cocher. L'amas d'étoiles M38 est un amas riche d'étoiles, dont chacune est à environ 200 millions d'années. Situé dans le disque de notre galaxie, la Voie Lactée, M38 est encore trop jeune pour abriter des étoiles bleues brillantes, même si la plus brillante des étoiles est une géante jaune de magnitude 7,9 qui brille 900 fois plus que notre Soleil.
Cet amas d'étoiles s'étend sur environ 25 années-lumière et se trouve à environ 4200 années-lumière de notre Soleil. Sur la photo ci-contre, M38 se trouve seulement à environ 2,5 degrés au nord-ouest de l'amas ouvert M36. Faiblement liés par gravité, les amas ouverts s'étirent dans le temps et leurs étoiles s'échappent lentement du centre de la Galaxie. Découvert par Giovanni Batista Hodierna avant 1654, Messier 38 (M38, NGC 1912) est l'un des trois amas ouverts dans la partie sud de la constellation du Cocher.

Charles Messier l'inclut dans son catalogue le 25 Septembre, 1764. Ses étoiles les plus brillantes forment un motif qui ressemble à la lettre grecque Pi, ou à une «croix oblique».

Image : Amas d'étoiles M38 et M36.
Crédit & Copyright: NOAO, AURA

Amas d'étoiles M35 et NGC 2158

Les amas ouverts d'étoiles peuvent être proches ou lointains, jeunes ou vieux, diffus ou compact.
On les trouve généralement près du plan de notre galaxie, la Voie Lactée. Ils contiennent 100 à 10000 étoiles, toutes formées à peu près au même moment. La présence de brillantes étoiles bleues est souvent la caractéristique des plus jeunes amas ouverts.
M35, en haut à gauche de l'image, est relativement proche à 2800 années-lumière, relativement jeune, 150 millions d'années et relativement diffus, avec environ 2500 étoiles réparties sur un volume de 30 années-lumière. NGC 2158, est un l'autre amas d'étoiles en bas à droite de l'image, c'est une grappe d'étoiles plus âgées et plus compact, cela se voit clairement sur l'image.

NGC 2158 est quatre fois plus éloigné que M35, plus de 10 fois plus vieux et beaucoup plus compact avec beaucoup plus d'étoiles dans un même volume d'espace. Les brillantes étoiles bleues de NGC 2158 se sont autodétruites, abandonnant l'amas à la lumière des étoiles plus anciennes et donc plus jaune.
Ces deux groupes d'étoiles sont visibles dans la constellation des Gémeaux.

Image : Amas d'étoiles M35 et NGC 2158.
Crédit & Copyright: Dieter Willasch (Astro-Cabinet)

Amas d'étoiles M3

L'amas d'étoiles M3 est une énorme boule d'étoiles très vieille, bien plus vieille que notre Soleil, environ 10 milliards d'années. Ses étoiles parcouraient la Galaxie alors que la Galaxie elle même était très jeune. Beaucoup d'amas d'étoiles de son âge ont disparu, sur les quelques 200 amas globulaires qui survivent aujourd'hui, M3 est l'un des plus grands et des plus brillants amas d'étoiles. Il est facilement visible dans l'hémisphère Nord avec des jumelles, dans la constellation des Chiens de chasse.
L'amas d'étoiles M3 se situe entre Arcturus du Bouvier (α Bootis) et l'étoile double, la plus brillante des chiens de chasse (Cor Caroli). La magnitude apparente de l'amas M3 est de 6,3, juste au-dessus de la limite de visibilité à l'œil nu. Dans des jumelles on verra une tache blanchâtre et diffuse.
Si la plupart des étoiles de l'amas sont âgées de 10 milliards d'années, un grand nombre d'étoiles sont bleues, donc jeunes, quelques centaines de millions d'années.

L'objet a été découvert en 1764 par Charles Messier mais c'est William Herschel vers 1784 qui compris qu'il s'agissait d'un amas d'étoiles. M3 contient un nombre considérable d'étoiles, environ un demi-million, la plupart des étoiles sont vieilles et rouges. La lumière met environ 35000 ans pour nous parvenir de M3, qui s'étend sur environ 150 années-lumière.
Cet important amas globulaire héberge beaucoup d’étoiles variables, des étoiles dont la luminosité varie, alors que la plupart des étoiles sont de luminosité presque constante, ce qui en fait sa particularité.
Le centre de cet amas est riche en étoiles, son cœur représente la moitié de la masse de l’amas. Vu au télescope, c'est l'un des plus beaux objets célestes de l'hémisphère nord.

Image : Amas d'étoiles M3. La photo est un composite d'images bleues et rouges. Crédit & Copyright: S. Kafka & K. Honeycutt (Indiana University), WIYN, NOAO, NSF

Amas d'étoiles M5

Cette belle nébuleuse d'étoiles a été découverte entre la balance et le Serpent. C'est la 5ème entrée dans le célèbre catalogue de nébuleuses et d'amas d'étoiles du 18 siècle, de l'astronome Charles Messier.
A l'époque de Messier cette nébuleuse semblait être floue et ronde et sans étoiles, mais Messier 5 (M5) est maintenant connu pour être un amas globulaire de 100 000 étoiles ou plus, liées par la gravité et emballées dans une région d'environ 165 années-lumière de diamètre. M5 se trouve à environ 25 000 années-lumière du système solaire.
Les halos itinérants de notre galaxie, comme les amas globulaires, sont d'anciens membres de la Voie Lactée. M5 est un des amas globulaires les plus anciens, ses étoiles sont vieilles de près de 13 milliards d'années.

Ce bel amas d'étoiles est une cible populaire pour les télescopes au sol. Bien sûr, depuis son orbite basse, le télescope spatial Hubble a également capturé son propre point de vue.

Image : Ce gros plan magnifique de la région centrale, est une partie de l'amas d'étoiles M5 et il s'étend sur environ 20 années-lumière. On aperçoit son noyau dense à gauche de l'image, rempli de vieilles étoiles géantes rouges amassées en grappe. Alors que les jeunes étoiles se démarquent dans des tons jaunes et bleus de couleurs vives. Crédit image : NASA, le télescope spatial Hubble, ESA.

Amas des Arches

L'amas des Arches est un amas ouvert situé dans la constellation du Sagittaire (l'Archer), à ≈25 000 années-lumière du Soleil. La particularité de cet amas est qu'il est à seulement 100 a.l. du centre de la Voie lactée. Cette image du télescope spatial Hubble montre superbement le plus dense amas d'étoiles de la Voie Lactée. Comme l'amas voisin le Quintuplet, il est très jeune, deux à quatre millions d'années seulement.
L'amas des Arches est si dense que dans une région égale à la distance entre le Soleil et l'étoile la plus proche (Proxima Centauri à ≈4,24 al), il y aurait plus de 100 000 étoiles, comparativement notre région, celle du Soleil est un véritable désert.
De plus, au moins 150 étoiles au sein de l'amas des Arches sont parmi les plus brillantes jamais découvertes dans la Voie Lactée. Ces étoiles sont si brillantes et si massives qu'elles vont bruler leur carburant dans un court laps de temps (quelques millions d'années). Ensuite, elles vont mourir dans des explosions de supernovæ spectaculaires.

En raison de la courte durée de vie de ces étoiles, le gaz entre les étoiles de l'amas contient une quantité anormalement élevée d'éléments lourds, ces éléments lourds (au delà du fer) ont été produits par les explosions des générations d'étoiles précédentes. Malgré sa luminosité, l'amas des Arches ne peut être vu à l'œil nu car dans le domaine du visible, la lumière de la grappe d'étoiles est complètement absorbée par de gigantesques nuages de poussière, résidu d'explosion. Pour voir l'amas, les astronomes utilisent des détecteurs qui captent la lumière dans les domaines des rayons X, infrarouges, et bandes radio, ces longueurs d'onde ne sont pas absorbées par la poussière des nuages environnants.

Image : Cette observation montre l'amas des Arches dans l'infrarouge, l'amas des Arches est l'amas le plus dense de la Galaxie. Crédit image: NASA / ESA crédit du texte: Agence spatiale européenne.