L'oxygène: la couleur de la vie

Le huitième élément de la nature nous permet de vivre, de respirer et de penser, mais il colore également le cosmos avec sa teinte verdâtre distinctive.

Par Bob Berman  | Publication: jeudi 29 août 2019

La plupart des gens qui regardent la nébuleuse d'Orion (M42) à travers de grands télescopes amateurs voient une teinte verdâtre de l'oxygène incandescent, capturée ici à travers un filtre qui passe cette couleur. Les images M42 typiques révèlent le rouge émis par l'hydrogène.

ESO

Lorsque nous observons des objets dans l'espace lointain à travers des télescopes d'arrière-cour, nous ne voyons généralement pas beaucoup de couleurs. La grande exception est le vert vif dans certaines nébuleuses. Le secret de cette couleur constitue une histoire majeure. C'est un conte qui se connecte à nos vies et à nos esprits, et ouvre des portails à un nouveau niveau d'exploration céleste.

Revenez à la classe de sciences de sixième année de Mme Wombat. Là, nous avons appris que l'univers contient 92 éléments naturels. Tous se trouvent également ici sur Terre. Cela n'a aucun sens de prétendre qu'ils sont tout aussi intéressants. Par exemple, chaque respiration que vous prenez est un mélange gazeux de 99,9% d'azote, d'oxygène et d'argon. L'argon est inerte et flotte juste là. Nous ne l'utilisons pas pour grand-chose à part le remplissage des ampoules. Cela ne nous aide pas et 
ne nous fait pas de mal.

L'air contient également un peu de vapeur d'eau (H2O), qui représente les deux tiers de l'hydrogène. C'est l'élément le plus commun de l'univers, a insisté Mme Wombat, et qui étions-nous pour douter d'elle? L'hydrogène constitue la majeure partie de notre cerveau. C'est le carburant principal du Soleil. C'est évidemment crucial pour notre existence.

Mais maintenant, en termes d'abondance cosmique, considérons l'élément numéro deux: l'hélium. Cela nous ramène à la catégorie non vitale. Nos corps contiennent exactement zéro hélium. Si tout l'hélium de la Terre disparaissait soudainement, la plupart d'entre nous ne s'en rendraient pas compte ou ne s'en soucieraient pas.

Mais donnez de l'hélium: à l'intérieur des étoiles, il subit une fusion pour créer le troisième élément le plus abondant de l'univers, l'oxygène. Nous avons ainsi atteint le héros du conte d'aventure d'aujourd'hui. Nos vies dépendent de façon critique de l'oxygène. Il se combine si ardemment avec d'autres éléments que lorsque nous regardons autour de nous, sur Terre ou à travers nos télescopes, nous le voyons presque partout. Bien que l'eau puisse représenter les deux tiers de l'hydrogène en termes de composition atomique, elle représente près de 90% d'oxygène en poids. De la même façon, les anneaux de Saturne sont principalement de l'oxygène. Les nuages ​​aussi. Et du lait au chocolat. Chatons.

Cette image à peu près vraie couleur de la nébuleuse planétaire Haltère (M27) montre l'oxygène rougeoyant comme vert et l'hydrogène comme rouge. 

ESO

Parce que la plupart des autres éléments fusionnent facilement avec elle et l'absorbent comme une éponge, aucun corps céleste n'a d'oxygène libre significatif. L'atmosphère de la Terre est le seul endroit de l'univers connu qui en contient beaucoup.

Notre couverture d'air contient 21% d'oxygène pour une seule raison: les plantes. Ils absorbent l'oxygène sous l'une de ses formes combinées (dioxyde de carbone), utilisent le carbone pour créer leurs corps rigides et croquants, puis libèrent de l'oxygène moléculaire en tant que déchet. Il y a tellement de plantes, d'arbres et de varech, notre air est rempli d'oxygène.

Personne ne le savait au début de la Renaissance. En fait, personne ne savait que l'air est un mélange de gaz. Mais la chasse au savoir était lancée. Les scientifiques ont découvert les deux principaux composants de l'air presque simultanément. Le médecin écossais Daniel Rutherford a identifié l'azote en 1772; deux ans plus tard, le théologien britannique Joseph Priestly a isolé l'oxygène. La distinction principale des éléments était immédiatement évidente. Un a soutenu la vie et la combustion; l'autre non.

Le grand joueur non oxygéné acquit bientôt une réputation macabre. Rutherford l'a appelé «l'air nocif». Les souris placées dedans sont rapidement mortes. Quant à l'oxygène, c'était le précieux élément vital que tout le monde essayait alors de détecter. Parce que l'oxygène se lie si facilement à la plupart des autres éléments, il représente les deux tiers du corps animal en poids. Et près de la moitié de la Lune. Quand les loups hurlent à la pleine lune, c'est essentiellement de l'oxygène qui appelle l'oxygène.

Les plantes et les arbres pompent de l'oxygène dans l'atmosphère, permettant aux humains de respirer - et aux aurores de briller. 

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Trop de bonne chose

Au début, l'univers n'avait pas d'oxygène du tout. Le Big Bang a créé de l'hydrogène, de l'hélium et un peu de lithium au cas où les premières étoiles souffriraient de dépression. Mais pas de O. Il est apparu oh-so progressivement commençant peut-être 100 millions d'années après le Big Bang - une infiltration pathétique, vraiment, qui s'est infiltrée après avoir été forgée dans les intérieurs invisibles des étoiles. Certains de ces premiers soleils bleus se sont retournés à l'envers en faisant exploser violemment et en dispersant leur oxygène nouvellement fabriqué à travers les ruelles sans plancher de l'espace.

L'astrophysicien britannique Arthur Eddington a découvert pour la première fois comment le Soleil et d'autres étoiles brillent en 1920. Il a correctement soutenu que l'énergie provenait de la fusion de quatre atomes d'hydrogène en un nouvel atome d'hélium. À mesure que les étoiles évoluent vers la vieillesse, elles fusionnent de plus en plus d'hélium pour produire du carbone, puis de l'oxygène. Au moment où une étoile comme le Soleil atteint la fin de sa vie et s'effondre en une naine blanche, c'est une boule solide d'oxygène et de carbone et rien d'autre.

Avant que cet écrasement ne se déroule, une étoile typique avec jusqu'à environ 8 masses solaires jette du matériel sous forme de bulle de gaz en expansion. C'est là que nous en tant qu'observateurs entrons en scène. Chaque fois que nous regardons une nébuleuse planétaire, nous voyons une étoile centrale de vieillesse entourée d'un beignet brillant contenant d'innombrables milliards de tonnes d'oxygène. Certains d'entre eux - ainsi que du matériel provenant de l'explosion de supernova dans des étoiles encore plus massives - aident finalement à former de nouvelles étoiles et planètes.

Comme le nôtre. Bien que, fait intéressant, nous n'avions pas d'atmosphère oxygénée il y a seulement 2,4 milliards d'années. Ensuite, les choses ont commencé à devenir incontrôlables. Il y a à peine 300 millions d'années, la Terre était tellement recouverte de plantes que notre air s'est suroxygéné. Il a atteint une concentration de 35%. Cela a laissé l'évolution créer une ère cauchemardesque d'insectes hypergéants. Certaines mouches à l'époque avaient des envergures qui pourraient rivaliser avec les aigles d'aujourd'hui. Essayez de les tapoter. Parfois, trop d'oxygène n'est pas une bonne idée.

La lanterne verte

Nous sommes des observateurs, cependant, le vrai truc est de savoir comment l'oxygène nous amène à de jolies couleurs. (En fait, bien qu'il s'agisse d'un gaz incolore, l'oxygène se liquéfie en un fluide bleu attrayant.) Sous sa forme gazeuse, l'oxygène ne brille généralement pas. Pas quand c'est cool. En effet, un atome ne peut émettre de lumière que lorsqu'un électron en orbite se rapproche du noyau. Les atomes tranquilles ordinaires, comme ceux des gaz que vous respirez, ne sont pas excités, donc leurs électrons ne changent pas d'orbite et ne brillent pas.

Le vert domine souvent l'éclat d'une aurore. La lumière provient de l'oxygène atomique dans la fine atmosphère supérieure de la Terre, à environ 60 miles (100 kilomètres) au-dessus de la surface. 

Hinrich Bäsemann

Regardez maintenant dans le ciel nocturne. Notre première expérience fonctionne mieux si vous déménagez en Alaska, au Canada, en Islande ou en Europe du Nord. C'est là que vous pouvez voir le gaz rougeoyant le plus proche - les célèbres aurores boréales ou aurores boréales. Bien qu'ils soient au cœur de notre histoire, les mystères de l'aurore ont poussé les physiciens bonkers au cours du 19e siècle et jusque dans le 20e. De quoi s'agit-il exactement et comment émet-il sa couleur verte distinctive? Les spectroscopes, qui séparent la lumière d'un objet en ses couleurs composantes, ont révélé que la plupart des lumières aurorales avaient une longueur d'onde précise de 557,7 nanomètres. Mais, étrangement, comparer cela à divers gaz incandescents dans le laboratoire n'a donné aucune réponse. Rien ne correspondait.

Les physiciens étaient en ébullition. Chaque explication s'est avérée incorrecte. Au début du XXe siècle, l'astronome allemand Julius Scheiner a conclu que «le spectre auroral est absolument identique au spectre cathodique de l'azote». Bip, faux! Le météorologiste anglais Marshall Watts était tout aussi ferme dans une opinion antithétique: "Il ne fait maintenant aucun doute que la [lueur de] l'aurore doit être attribuée au krypton." Bip! Les idées fausses coulaient à flots. Quelques années plus tard, l'expert allemand de la spectroscopie Heinrich Kayser leva les mains avec exaspération: "Nous ne savons rien du tout de l'origine chimique des raies de la lumière polaire."

Pourtant, tout le monde avait une opinion. Le chercheur allemand Alfred Wegener, bientôt célèbre pour sa théorie de la dérive des continents, a publié un ouvrage majeur sur l'atmosphère dans lequel il a suggéré que la lueur aurorale provenait d'un nouveau gaz de «géocoronium». Cette notion d'un élément non découvert produisant un feu vert n'était pas nouvelle. Pendant près d'un siècle, les scientifiques ont largement attribué la lueur verte étrange des nébuleuses - qui brillent à une longueur d'onde émeraude de 500,7 nm - à une substance appelée «nébulium». Le cosmos semblait inondé d'éléments introuvables sur Terre.

Des décennies se sont écoulées. Lars Vegard, un expert norvégien de la physique des aurores, était sûr d'avoir résolu le casse-tête vert en 1924. Comme il l'a écrit dans Nature, «le spectre auroral typique est émis à partir de [particules de poussière solides] d'azote».

Ils avaient tous tort. Il s'est avéré que l'élément nébulium n'existe pas, pas plus que le géocoronium. Pendant tout ce temps, la source du feu vert était de l'oxygène ordinaire.

Dans les deux endroits - espace profond et haut dans notre atmosphère - le mystère est né des conditions de quasi-vide. Vous voyez, comme Mme Wombat le faisait remarquer, les électrons de l'oxygène ont certaines orbites autorisées autour du noyau. Mais lorsqu'ils sont excités par les électrons solaires ou le rayonnement ultraviolet à haute énergie d'une étoile, les électrons sautent vers des positions énergétiques mais instables où ils ne peuvent pas rester. Près de la surface de la Terre où l'air est épais, ces atomes excités frappent les autres si rapidement qu'ils dissipent leur énergie supplémentaire avant de pouvoir la diffuser sous forme de lumière.

Mais dans la haute atmosphère raréfiée et aussi dans le vide poussé de l'espace profond, les électrons de l'oxygène peuvent s'attarder dans un état «métastable» avant de tomber sur une orbite inférieure et d'émettre des photons. Ils dégagent ainsi des couleurs jamais produites dans des conditions plus terrestres. Ce «rayonnement interdit», comme on l'appelait, se présente dans une nuance précise de jaune-vert à 557,7 nm dans les aurores boréales et de bleu-vert à 500,7 nm pour les nébuleuses planétaires. (Cette dernière émission provient de l'oxygène doublement ionisé, qui a perdu deux de son complément normal d'électrons.) Oxygène. Rien d'exotique, après tout ce mal. Le mystère est enfin résolu.

Bien que la lueur verte de l'oxygène domine cette aurore, elle affiche également des teintes violettes des molécules d'azote. 

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Oh dis, tu le vois?

Heureusement, ces émissions d'oxygène se produisent là où l'œil humain est le plus sensible. Pourtant, en 2014, lors de ma tournée annuelle des aurores boréales en Alaska, que je conduis depuis des décennies, certains des 44 invités ont déclaré n'avoir vu aucune couleur. Pour eux, l'aurore est apparue blanc pâle. J'ai été surpris car à mes yeux, le vert était si intense qu'il ressemblait à un feu de circulation. J'ai donc pris un vote. Résultat: la moitié du groupe a vu la couleur comme un vert riche; un quart le percevait comme vert pâle; et un quart ne voyait aucune couleur. Il est ainsi apparu une fois de plus que les yeux humains varient dans leur capacité à voir la couleur à de faibles niveaux de lumière.

Cette individualité se transmet aux observations télescopiques. La plupart des gens qui regardent la nébuleuse d'Orion (M42) à travers de grands instruments de jardin - 10 pouces d'ouverture et plus - perçoivent une couleur verte distincte. Mais tout le monde ne le fait pas. Les nébuleuses les plus fiables qui affichent une couleur verte riche sont probablement des planètes compactes telles que la nébuleuse de l'œil de chat (NGC 6543) à Draco et la nébuleuse de la petite gemme (NGC 6818) en Sagittaire. J'avais l'habitude de déplorer que puisque la plupart des amateurs ne possèdent pas de spectroscopes, ils ne peuvent pas examiner et apprécier pleinement ces teintes. Récemment, cependant, j'ai réalisé que lorsqu'un corps céleste émet la plupart de sa lumière dans une partie étroite du spectre - comme le font les planétaires avec leur oxygène brillant à 500,7 nm - vous n'avez vraiment pas besoin d'un spectroscope. Votre œil perçoit des couleurs précises à travers l'oculaire.

Un spectroscope est très utile pour observer des mélanges de couleurs. En utiliser un pour regarder Betelgeuse ou Sirius est une expérience merveilleuse car non seulement toutes les émissions sont présentées côte à côte de manière dramatique, mais les différences entre les types spectraux stellaires deviennent également magnifiquement frappantes. Bételgeuse montre de nombreuses raies d'absorption, même certaines provenant de molécules, tandis que Sirius affiche une simple série de raies pointues d'hydrogène superposées à une explosion vive de vert, bleu et rouge. En revanche, une nébuleuse planétaire est une composition à une seule note avec pratiquement toute sa lumière provenant de cette seule ligne verte d'oxygène.

Un motif en spirale intrigant s'est développé dans cette aurore au-dessus du musée Lofotr Viking sur l'île norvégienne de Vestvågøya. 

Allen Hwang

Avec la nébuleuse d'Orion, l'oxygène brillant domine la vue visuelle de l'oculaire en conférant une couleur de jade évidente. À travers un spectroscope, cependant, d'autres émissions apparaissent parce que l'hydrogène rougeoyant et la lumière stellaire dispersée remplissent également le pot de ragoût. Pour terminer le quart de travail, prenez une photo. Maintenant, une chose surprenante se produit - le vert disparaît. Il a disparu parce qu'il est «grillé» et surexposé en blanc. Soudain, la lumière cramoisie de l'hydrogène à 656,3 nm règne. Cette couleur ne s'enregistre pas à travers un oculaire visuel car à faible niveau, la vision humaine est complètement aveugle au rouge foncé.

 Conclusion: les couleurs que vous voyez - et la question de savoir si la lueur verte de l'oxygène domine la scène - dépendent de votre technique. Visuellement, l'oxygène règne. Photographiquement, ce n'est pas le cas dans les nébuleuses planétaires. Et spectroscopiquement, c'est un coup de tête sauf avec les planétaires. À travers tout cela, et quel que soit l'équipement que vous utilisez, l'observation de l'oxygène incandescent est éducative et amusante.

Les trois isotopes sages

L'oxygène fournit également les clés des énigmes célestes critiques. C'est parce qu'il se décline en trois saveurs. L'oxygène a trois isotopes stables, chacun ayant le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons dans son noyau. Tous ont des propriétés chimiques identiques et vous pouvez en respirer avec joie. Chaque atome d'oxygène contient huit protons. La grande majorité d'entre eux possède également huit neutrons. Additionnez les protons et les neutrons dans cet atome d'oxygène le plus léger et vous obtenez 16, donc cette forme la plus courante est appelée O-16. Mais un petit pourcentage d'oxygène a un ou deux neutrons supplémentaires - O-17 et O-18, respectivement.

Les premières étoiles de l'univers ont créé du O-16 pur à 100%. Les générations ultérieures ont progressivement augmenté les proportions des isotopes les plus lourds. De nos jours, au moins ici dans le système solaire, environ 1 sur 500 atomes d'oxygène contient un neutron supplémentaire tandis qu'environ 1 sur 2000 en a deux supplémentaires. Toujours avec nous?

Les étoiles d'Orion brillent à travers les rayons lumineux de cette aurore verdâtre riche en oxygène. 

Stéphane Vermette

Les rapports des isotopes O-16, O-17 et O-18 dans chaque croustille, chiot et roche ici sur Terre suivent une relation simple. Mais si vous envoyez un atterrisseur sur Mars et échantillonnez son matériel, comme la NASA l'a fait à plusieurs reprises, vous constaterez que les roches martiennes avec le même rapport O-18 à O-16 que les spécimens terrestres auront un rapport légèrement plus élevé de O-17 à O-16. La différence dans le rapport isotopique entre nos deux planètes est de 300 parties par million, avec Mars toujours plus élevé.

Les isotopes de l'oxygène sont donc comme des empreintes digitales. Ils vous disent de quel monde vient un rocher. C'est ainsi que nous pouvons être sûrs qu'une météorite particulière est originaire de la planète rouge. Nous avons également des météorites du grand astéroïde Vesta, dont le rapport O-17 à O-16 est inférieur d'environ 300 parties par million à celui de la Terre.

Voici où les choses deviennent étranges. L'oxygène dans les roches lunaires a le même rapport isotopique que les objets terrestres. C'est comme si la Lune était la Terre! Toute différence est inférieure à 1 partie sur 50 000.

Cela pose cependant un problème. Presque tous les scientifiques planétaires pensent que la Lune est le résultat d'une collision depuis longtemps entre la Terre et un corps de la taille de Mars surnommé Theia. Les lois de la physique montrent que pour que l'hypothèse d'impact fonctionne, une grande partie de la Lune devrait être du matériau Theia et devrait donc avoir un rapport isotope-oxygène distinct et étranger. Pourtant, la Lune semble faite de choses terrestres.

Toutes les quelques années, certains chercheurs publieront un article de journal qui tente d'expliquer ce problème d'oxygène ou bien de l'utiliser pour discréditer l'hypothèse de collision. Une nouvelle analyse majeure des roches lunaires d'Apollo en 2014 a prétendu trouver une minuscule disparité entre les oxygènes de nos mondes - à peine peut-être, à peine, pour garder vivante l'idée de la naissance violente de la Lune.

Alors, respirez profondément. Méditez sur l'élément qui dynamise votre cerveau afin que vous puissiez contempler le cosmos. Et un jour, si nous apercevons la lueur aurorale distinctive de l'oxygène sur une exoplanète, le feu vert peut servir de signal «go».

Car, presque sûrement, nous aurons trouvé la signature des plantes sur un autre monde. Ce sera notre oxygène bien-aimé, guidant une fois de plus nos découvertes.

Source: https://astronomy.com/magazine/2019/08/oxygen-the-color-of-life?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR3AQH0WQr9a_DqCy5pfNIk58dslDEOVM-DsPNlZEE7tbkqgTqqR_Gl40PM

Explorez le nuage moléculaire Perseus

Des myriades d'étoiles, des nébuleuses brillantes et sombres et des grappes se trouvent dans toute la constellation hivernale lumineuse Persée.

Par Stephen James O'Meara  | Publication: vendredi 3 janvier 2020

La nébuleuse de Californie est une vaste zone d'étoiles peu visible qui est difficile à observer visuellement mais peut être photographiée régulièrement sous un ciel sombre. 

JASON WARE

Ce mois-ci, nous dirigerons nos télescopes vers le bras en spirale Persée de notre galaxie près de l'anti-centre galactique. Plus précisément, nous resterons dans la limite de 12 ° par 12 ° du nuage moléculaire de Persée - la région la plus active de formation d'étoiles à moins de 1000 années-lumière du Soleil. Ce n'est pas seulement un terrain d'essai difficile pour l'observateur visuel, mais aussi un pays des merveilles de paysages de rêve célestes pour l'astrophotographe. 

Le nuage contient la Perseus OB2 Association , âgée de 6 millions d'années , un groupe mobile de jeunes étoiles chaudes vaguement organisé qui comprend un triangle d'étoiles à l'œil nu - Menkib (Xi [ξ] Persei) de 4e magnitude, 3e magnitude Zeta (ζ) Persei et Atik de 4e magnitude (Omicron [ο] Persei) - ainsi que 40 Persei de 5e magnitude. Ainsi, l'œil nu peut déjà repérer la deuxième association d'OB la plus proche du Soleil, la première étant l'Association Scorpius-Centaurus. Nous allons commencer avec l'une de ces étoiles à l'œil nu, Zeta Persei, qui est un objet télescopique magnifique, sinon déroutant.

Une grande partie du Perseus central scintille d'étoiles bleues et blanches brillantes appartenant à l'Association Perseus OB2. Les étoiles brillantes près du centre de cette image sont membres de ce groupe physique. La nébuleuse de Californie se trouve près du bas, l'amas des Pléiades (en Taureau) en dessous et le double amas près du haut.

TONY HALLAS

Zeta Persei , le principal luminaire de l'Association Per OB2, prête souvent son nom à l'association. Cette supergéante bleu-blanc, environ 100 000 fois plus lumineuse que notre Soleil, est également le système d'étoiles multiples répertorié comme Struve 474. Mais combien d'étoiles dans ce champ intrigant font partie du système? Certaines sources en énumèrent deux, tandis que d'autres en énumèrent cinq. Cette situation frustrante peut amener certains à se détourner du terrain, mais je vous encourage à simplement profiter de la vue car c'est grandiose. 

Lorsque j'ai regardé Zeta Persei pour la première fois à travers mon réflecteur de 8 pouces à 45x, j'ai immédiatement vu deux compagnons - une paire d'étoiles d'environ 9,5 de magnitude à environ 2 pieds au sud. Mais un plus grand grossissement a révélé ce qui est sans doute le seul vrai compagnon de Zeta: une tache de lumière de cendre de 9ème magnitude 13,4 "au sud-sud-ouest (à l'angle de position 210 °). 

La grande différence d'ampleur rendra ce partenaire difficile à voir à travers de plus petits télescopes, et l'expérience a montré qu'une mauvaise vue contrarierait les chances dans les plus grands. Alors refroidissez votre lunette, utilisez des grossissements de 120x ou plus et regardez pendant le crépuscule astronomique profond. À mes yeux, le primaire brille avec une teinte aqua pâle, tandis que son compagnon plus sombre est un gris smoggy. Consultez également son compagnon d'environ 11e magnitude 34 "à l'ouest-nord-ouest (pa 289 °). Il est souvent négligé dans une vue rapide et est difficile à voir. 

Dirigeons-nous maintenant vers le nord pour attraper «l'étoile fugitive» Menkib, l' . Avec une température de surface six fois supérieure à celle de notre Soleil, cette étoile de type O présente de nombreux superlatifs. Non seulement c'est l'une des étoiles les plus chaudes visibles à l'œil nu, mais c'est aussi l'une des plus massives (pesant environ 40 masses solaires). C'est également l'une des rares étoiles fugitives visibles sans aide optique, et la première étoile fugitive à être identifiée uniquement par sa vitesse radiale. 

S'éloignant de nous à une vitesse de 37 miles par seconde (60 km / sec), l'étoile rapide est maintenant à environ 16 années-lumière de son lieu de naissance au centre de l'Association Per OB2 - à peu près à mi-chemin entre Zeta et Omicron Persei. Ce qui a poussé Menkib à «s'enfuir» était probablement un compagnon massif qui explosait en supernova.

IC 348 est une nébuleuse à réflexion et un amas ouvert, la nébuleuse elle-même conservant également le numéro de catalogue Van den Bergh 19. La lumière bleuâtre provient de la lumière des étoiles se reflétant vers notre champ de vision. 

DON GOLDMAN

Au cours de son voyage, nous voyons Menkib entrer en collision avec un nuage de matière interstellaire dense, elle-même probablement partie d'une supershell en expansion d'hydrogène provenant d'explosions de supernova au sein de l'association. Menkib illumine et ionise une partie de cette coquille, créant une merveille ressemblant à l'État américain le plus peuplé - la nébuleuse de Californie (NGC 1499). Récemment, les astronomes ont reconnu la nébuleuse de Californie comme un complexe majeur de nuages ​​moléculaires en soi. 

L'astronome américain Edward Emerson Barnard a découvert cette bande de nébulosité d'émission en 1884 en utilisant un réfracteur de 6 pouces pour balayer les comètes au nord-nord-est de Menkib. Un ciel sombre est nécessaire pour voir la lueur mal définie, qui apparaît comme un «mur» de 2,5 ° par 0,5 ° de brume céleste qui remplit plus que la plupart des oculaires de faible puissance. Pour bien le voir, il faut une faible puissance, un champ large et des techniques de balayage soignées. Un filtre hydrogène-bêta améliorera considérablement la vue, en particulier à l'aide de jumelles. Pouvez-vous le voir de vos yeux sans aide avec ce filtre?

Une étoile double large et inégale, 40 Persei (Struve 431), se trouve à environ 3¾ ° à l'ouest-sud-ouest de Menkib. Son emplacement dans l'association poussiéreuse Per OB2 assombrit les composants de deux magnitudes. Étoile remarquable, la primaire brille d'une luminosité 24 000 fois supérieure à celle du Soleil. L'étoile de 5e magnitude a un compagnon de 10e magnitude 26 "à l'ouest-sud-ouest (pa 243 °).

Notre prochaine cible, Atik (Burnham 535), est une double étoile avec une situation aggravante. Les deux étoiles (magnitudes 4 et 8,5) ont une séparation nette de 1,0 ", ce qui sur le papier ressemble à un défi pour une lunette de 5 pouces. Mais les utilisateurs d'un réflecteur de 8 pouces peuvent également avoir des problèmes, car le secondaire faible est non seulement dans l'éclat de son primaire, mais aussi près de la position du premier anneau de diffraction du primaire. Quelle frustration est-ce? Je recommande des grossissements de l'ordre de 300x ou plus les nuits les plus stables pendant le crépuscule astronomique profond.

L'amas ouvert dispersé NGC 1342 montre une douzaine d'étoiles brillantes ainsi qu'une poignée d'étoiles plus faibles à travers n'importe quel petit télescope. 

ANTHONY AYIOMAMITIS

Ne déplacez pas le télescope, car à environ 5 pieds vers le sud se trouve un autre composant de l'Association Perseus OB2: IC 348 de 7e magnitude, un amas relativement petit de 2 millions d'années dont Menkib est probablement issu. Cette grappe largement négligée, visible à travers des jumelles, illumine également une nébuleuse à réflexion bien connue sous le nom de Van den Bergh 19. (Bien que, en toute honnêteté, lorsque Truman Safford, premier directeur de l'Observatoire de Dearborn, a découvert IC 348 en 1866, il l'a appelé un «amas lâche avec nébuleuse».) La présence de nombreux objets Herbig-Haro dans la région indique clairement que la formation d'étoiles dans cette partie du nuage moléculaire de Persée reste en cours.

La région de formation d'étoiles la plus active du nuage moléculaire de Persée est une autre merveille visuelle négligée: la nébuleuse à réflexion simple mais belle et l'amas NGC 1333. Située à la frontière ouest du complexe, elle épouse la frontière Taureau-Bélier à environ 3¼ ° au sud-ouest de Atik. À la magnitude 5,7, cette nébuleuse ne couvre que 10 pieds. Eduard Schönfeld a découvert le NGC 1333 dans les années 1850 avec le chercheur de comètes Fraunhofer de 3,1 pouces à l'observatoire de Bonn en Allemagne. Il semble montrer le visage d'un spectre timide masqué dans un voile blanc. Une étoile de magnitude 10,5 illumine la nébuleuse et l'habille comme le joyau de la couronne dans un diadème de diamant fantôme. 

Une autre nébuleuse à réflexion, NGC 1333, varie en luminosité avec l'étoile variable intégrée à l'intérieur. L'étoile de 10e magnitude est facilement visible à travers un petit télescope, mais vous aurez besoin d'un ciel sombre pour voir la nébulosité.

ADAM BLOCK / MOUNT LEMMON SKYCENTER / UNIVERSITY OF ARIZONA

Les astrophotographes doivent prendre note: En octobre 2014, les astronomes amateurs Rainer Spaeni, Christian Rusch et Egon Eisenring - travaillant comme «astroteam-CERES» de Suisse - ont découvert sur les images une petite nébuleuse à réflexion variable en forme d'éventail dans NGC 1333 qui connaît une luminosité importante fluctuations. La découverte rappelle celle de Jay McNeil, qui en 2003 a découvert visuellement un objet similaire à environ 12 'au sud de M78 à Orion. 

Environ 10 étoiles de 8e magnitude et plus faibles sont facilement visibles à travers des télescopes de taille modeste, dont deux doubles. À travers mes 8 pouces, la nébuleuse est immédiatement apparente comme une lueur givrée circulaire autour de la paire d'étoiles du nord-est - comme des lampadaires lointains vus à travers une vitre givrée. Ceux qui ont des ouvertures plus grandes devraient être en mesure d'espionner la nébuleuse de réflexion minuscule étreignant l'étoile de 8e magnitude immédiatement à l'est d'Atik. 

L'amas est adjacent au nuage sombre connu sous le nom de Barnard 4. Bien qu'il s'agisse d'un objet difficile visuellement, le balayage de l'IC 348 vers la frontière nord du Taureau avec un oculaire à champ large peut entraîner une absence d'étoiles de 30 pieds de large . C'est un effet visuel subtil, et il faut être vigilant pour voir la différence, mais l'effet est réel, car la région a une extinction de deux grandeurs. Alors que Barnard 4 fait partie du nuage moléculaire Perseus, il s'agit d'une extension des nuages ​​sombres du Taureau au nord-ouest et a une cote d'opacité de 6 (le niveau le plus sombre).

L'étrange nébuleuse à réflexion NGC 1579, parfois appelée nébuleuse du Trifide du Nord, est enterrée dans une région poussiéreuse formant des étoiles et apparaît comme une traînée de lumière rougeoyante à travers les portées d'arrière-cour. 

R. JAY GABANY

À environ 5 ° au nord-nord-ouest d'Atik, nous trouvons l'amas d'étoiles ouvertes de 7e magnitude NGC 1342. Bien que cet amas soit un objet de fond plus ancien, il montre jusqu'où les nuages ​​associés au Persée atteignent vers le nord. À 60x sur une portée de 5 pouces, une douzaine d'étoiles de 8e à 9e magnitude forment une ellipse irrégulière autour d'une région de minuscules taches d'étoiles sombres qui semblent scintiller avec une vision détournée. 

Retournez à Zeta Persei puis glissez 6 ° vers l'est-sud-est pour trouver NGC 1579 , parfois appelée la nébuleuse trifide du Nord. Cette nébuleuse de réflexion marbrée de 12 pi sur 8 pi, combinée à une région poussiéreuse formant des étoiles, apparaît comme une tache lumineuse et laiteuse à travers un réfracteur de 5 pouces à 33x. L'augmentation du grossissement d'un facteur de deux ou plus révélera un noyau lumineux avec un "tampon" sud de nébulosité avec trois "orteils", le faisant ressembler à l'empreinte fantomatique d'un dinosaure. Alors que nous nous sommes aventurés loin du triangle brillant d'étoiles de Per OB2 sur la sphère bidimensionnelle, NGC 1579 peut se situer à 2000 années-lumière à l'arrière de la supershell de l'association Per OB2, où il interagit avec le complexe voisin de nuages ​​moléculaires du Taurus .

J'espère que vous avez apprécié cet aperçu de l'un des coins les plus jeunes de la Voie lactée. Envoyez toutes observations importantes à sjomeara31@gmail.com.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/2020/01/inside-the-perseus-molecular-cloud?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR28hoOMwlrDyLrKbzDRe__YALgrzFwcLrCRtN2wf2GxVY9AFsfEieIuDdI

Objets du ciel profond à observer cet hiver.

Trois zones de ciel d'hiver réservent des surprises aux chasseurs d'amas, de nébuleuses et de galaxies.

Par Stephen James O'Meara  | Publication: vendredi 14 décembre 2018

Visible à l'œil nu, la nébuleuse de l'Amérique du Nord (NGC 7000) est une vaste région de formation d'étoiles dans le Cygne.

Adam Block / NOAO / AURA / NSF

Préparez-vous à explorer des merveilles célestes. J'ai sélectionné trois régions du ciel, toutes de 3 ° de diamètre et grossièrement centrées sur une étoile à l'œil nu. Bien que de nombreuses régions de ce type existent dans le ciel, ces trois en particulier abritent un mélange éclectique de cibles disparates. Certains sont brillants, certains sont sombres et certains sont parfaits - ce sont de beaux objets quelle que soit la taille du télescope que vous utilisez. Tous se trouvent dans des lits visuellement doux de la riche voie lactée.
 

Les astro-imageurs peuvent trouver certains des objets d'un intérêt particulier car ils sont immergés dans un riche pays des merveilles d'objets du ciel profond normalement au-delà des limites de l'œil. Alors profitez de la chasse - et des vues.

Le lac des cygnes

Notre premier arrêt est un lac laiteux de merveilles célestes à l'est de Deneb dans Cygnus le cygne. La nébuleuse de l'Amérique du Nord (NGC 7000) est un paradis en soi. Il se trouve à seulement 1 ° à l'ouest du Cygni Xi (ξ) de 4e magnitude et fait partie d'une grande région HII distante d'environ 2000 années-lumière. Sous un ciel sombre, les yeux sans aide peuvent facilement retirer la lueur carrée représentant le Canada et le centre des États-Unis, mais vous aurez besoin de jumelles pour voir l'ensemble du contour continental. À travers un télescope, utilisez une faible puissance pour voir ses innombrables soleils dispersés sur une lueur vert pâle, ressemblant à des gemmes scintillantes émergeant d'une feuille de glace fondante.

Retournez à Xi Cygni et déplacez-vous d'environ 1¾ ° au sud pour trouver la nébuleuse planétaire de magnitude 8,5 NGC 7027 , parfois appelée l'oreiller rose. C'est l'un de mes favoris. Bien qu'elle soit visible dans les jumelles, la nébuleuse nécessite un grossissement considérable (pensez à 100x par pouce d'ouverture) pour voir les détails sur son minuscule disque de 18 ". Ne soyez pas timide, car il s'agit de l'une des nébuleuses planétaires les plus denses et donc les plus jeunes connues . Recherchez une lueur en forme d'haltère orientée du nord-nord-ouest au sud-sud-est, le côté nord-nord-ouest étant le plus lumineux; cette section contient également un nœud lumineux centré sur le bord nord-ouest de la nébuleuse. Les propriétaires de grands télescopes devraient rechercher le brillant lobe affichant des teintes roses et vertes magnifiquement contrastées.

Logé dans un astérisme d'étoiles brillantes, l'amas ouvert NGC 7039 offre un riche mélange d'étoiles pâles dans un motif soigné.

Anthony Ayiomamitis

Un balayage d'environ 1 ° est-nord-est vous amènera au difficile Starfish Cluster (NGC 7044). Brillant faiblement à la 11e magnitude, cette éclaboussure de 5 'de large d'étoile fantôme est un objet de seuil dans une portée de 4 pouces sous un ciel sombre. Il est difficile à résoudre même dans des ouvertures modérées, avec seulement quelques membres flottant dans et hors de la vue avec une vision évitée à haute puissance. Les étoiles les plus brillantes forment une croix centrale. Le surnom d'étoile de mer vient de son apparition sur les photographies. Mais c'est néanmoins un défi visuel digne.
 

Retournez à Xi Cygni une fois de plus. Cette fois, utilisez vos jumelles pour balayer d'environ 2 ° vers le nord-est, où vous trouverez l'amas ouvert de magnitude 7,5 NGC 7039 . Cet amas de 15 pieds de large se trouve à environ 3 000 années-lumière de distance, et il est niché dans un astérisme papillon de 40 pieds de large, comprenant environ une demi-douzaine d'étoiles de 7e à 8e magnitudes orientées est-ouest. Le jeune groupe est mieux apprécié dans les télescopes de faible puissance, car ses quelque 100 membres effervescent dans le riche arrière-plan de la Voie lactée assez facilement.

Une légère poussée à 45 'au nord-est de l'étoile centrale de 7e magnitude au cœur de NGC 7039 vous amènera à la nébuleuse planétaire NGC 7048 . À la 12e magnitude, ce planétaire devrait être un défi pour les utilisateurs de petits télescopes sans monture de référence, car il nécessite un ciel sombre, de bonnes compétences en saut d'étoile et un peu de patience. Sur les images, la nébuleuse présente un aspect quelque peu irrégulier mais généralement en forme d'anneau avec un halo diffus s'étendant à peu près perpendiculairement au grand axe de l'anneau. Grâce à une lunette de 5 pouces, des grossissements supérieurs à 100x révèlent uniquement une lueur circulaire amorphe de lumière principalement uniforme avec une vision détournée.

En glissant d'environ 3 ° nord-nord-ouest, nous arrivons à la magnitude 4,5 étoiles 63 Cygni, à seulement 12 pieds au nord-nord-ouest de laquelle se trouve une autre nébuleuse planétaire merveilleusement minuscule, la nébuleuse Cheeseburger (NGC 7026). Brillant à la 11ème magnitude, ce disque de 21 "de diamètre a une structure annulaire centrale avec des lobes bipolaires de chaque côté, ce qui lui donne une apparence de papillon amorphe. Grâce à un télescope de 5 pouces, j'ai utilisé 180x pour apercevoir cette forme, qui est orientée à peu près nord-sud. Pour voir le cheeseburger (des améliorations opposées le long de l'anneau) nécessite des grossissements entre 75x et 100x par pouce d'ouverture. Encore une fois, la nébuleuse est petite et serrée, donc elle prend bien le pouvoir.

Une belle nébuleuse sombre, Barnard 361 , se trouve à environ 1 ° à l'est de 63 Cygni. Grâce à une lunette de 5 pouces, cette tache de 30 pieds de large dans la Voie lactée est bordée de plis de lumière scintillante. Ici, vous trouverez un amas d'étoiles ouvertes de 12e magnitude IC 1369 - un murmure de faible lumière stellaire emballé dans seulement 5 'de ciel à environ 30' au-delà du bord nord du nuage sombre, disposé comme une réflexion après coup.

Pour repérer la célèbre nébuleuse à bulles (NGC 7635), les observateurs visuels auront besoin d'un ciel sombre et d'un large champ d'arrière-cour.

Brad Ehrhorn / Adam Block / NOAO / AURA / NSF

Richesses royales 

Une avalanche de richesses du ciel profond se trouve au sud et à l'ouest de Cassiopeiae de 5e magnitude 4. Nous commencerons par un wallopalooza visuel: amas ouvert M52 , une «brume violette» métaphorique d'environ 200 jeunes soleils à ½ ° au sud de l'étoile. Grâce à des jumelles 10x50, la grappe vieille de 60 millions d'années ressemble à une double étoile prise dans une brume. Télescopiquement, c'est une boule disco de minuscules éclats de cristal bleu, tandis que de minces volutes d'étoiles pâles sortent du globe comme de la poussière dans un rayon de soleil.
 

À seulement 35 pieds au sud-ouest se trouve l'objet incroyablement sombre appelé la nébuleuse à bulles (NGC 7635), un anneau de gaz encore plus faible, dont la section la plus brillante touche une étoile de 9e magnitude. Alors que cet objet mesure 15 'par 8', la bulle ne couvre que 3 'de diamètre. Grâce à un télescope de 4 pouces, il n'est que faiblement visible sous un ciel sombre. Bien que la bulle ressemble à une nébuleuse planétaire, elle fait partie d'une région HII où des vents féroces de l'étoile de 9e magnitude ont sculpté le gaz et la poussière environnants dans la forme que nous voyons aujourd'hui.

À moins de 1˚ à l'ouest-nord-ouest de la nébuleuse Bubble, nous trouvons un délice miniature appelé la nébuleuse Little Lagoon (NGC 7538). Cette nébuleuse d'émission de 9 pi sur 6 pi se trouve à 9000 années-lumière de distance dans l'association Cassiopeia OB2, qui est riche en régions HII, nuages ​​sombres, jeunes amas et nébuleuses de réflexion, c'est donc un joyau pour les astro-imageurs à large champ. Télescopiquement, l'apparence du lagon est perdue, n'apparaissant que comme une lueur diffuse autour de deux étoiles centrales avec un nœud de nébulosité au sud-ouest - mais c'est là que se produit la formation active des étoiles.

À moins de 1˚ au sud-sud-ouest du Little Lagoon se trouve le charmant Dormouse Cluste r (NGC 7510). Bien que l'amas soit relativement faible (magnitude 8) et petit (7 '), il présente un fer de lance proéminent d'étoiles dans une ellipse plus longue écrasée de soleils légèrement plus brillants. Utilisez une puissance élevée pour profiter de ce petit bijou, qui contient environ deux douzaines d'étoiles dont la luminosité varie de la magnitude 10 à 13.

En continuant vers le sud-ouest, balayez moins de 1 ° au-delà du Loir vers la nébuleuse d'émission difficile et très négligée IC 1470 . Cette petite lueur (3 ') brille faiblement à la 11e magnitude (la luminosité de son étoile illuminante). Des ouvertures et des grossissements modérément grands dans la plage 250x sont nécessaires pour sélectionner ce morceau de charpie céleste. Recherchez une expiration humide de lumière Gossamer accrochée à l'étoile comme un lapin fantôme. En images, cette nébuleuse rappelle également la nébuleuse du lagon (M8). Nous avons donc deux mini-lagunes à 1 ° l'une de l'autre.

La nébuleuse à émission inhabituelle IC 1470 est une petite lueur de 11e grandeur qui mettra les observateurs au défi de l'attraper sous un ciel sombre.

James R. Foster

Anneau d'orteil de ricin
 

À moins de 3 ° de l'Eta (η) Geminorum de troisième magnitude, nous trouvons six amas d'étoiles ouvertes, deux nébuleuses et un reste de supernova difficile. Nous allons passer dans le sens antihoraire de ce que j'appelle le cluster Peek-a-Boo: Collinder 89 .

Avez-vous déjà vu ce cluster ouvert? Beaucoup le font sans même savoir. Il forme une ellipse autour de la chaîne d'étoiles entre 9 et 12 Gem, à environ 1½ ° au nord-ouest de Mu (m) Gem, l'un des orteils de Castor le Jumeau. L'amas brille autour de la 6ème magnitude et contient 20 étoiles dans un cercle de 1 ° - alors, oui, c'est énorme! Utilisez des jumelles ou une faible puissance (environ 20x) dans un télescope pour voir cet amas elliptique large et lâche. Recherchez les délicates spirales d'étoiles soulevant le noyau lâche et dispersé, en particulier aux deux extrémités. Détendez votre regard pour tout apprécier.

Ne bougez pas un muscle car notre prochaine cible est littéralement dans le même champ de vision: la nébuleuse de réflexion IC 444 . Cet esprit envoûtant de 30 pieds d'air voile 12 Gem (son étoile illuminante) et est l'un de ces objets qui confond, car certains l'ont espionné dans de grandes jumelles, tandis que d'autres utilisant des ouvertures modérées ont eu des difficultés. Cela rappelle la nébulosité dans les Pléiades (M45) - alors pensez délicat et diffus. Sachez également que les observateurs visuels ne détecteront probablement que les 10 pieds les plus brillants. Il vaut mieux laisser le reste aux astro-imageurs.

Maintenant, bouclez sur quatre clusters entre 1 Gem et 5 Gem (et légèrement au-delà). Le premier est le cluster ouvert très négligé NGC 2129 . Vous trouverez ce petit amas ouvert (6 ') à moins de 45' à l'ouest et légèrement au nord de 1 Gem. Utilisez 70x et plus pour rechercher une douzaine de soleils grossièrement dispersés autour d'un triangle central d'étoiles de 8e magnitude. De plus grandes portées tripleront le nombre d'étoiles dans cette petite zone!

Sautez à 5 Gem et utilisez vos yeux ou vos jumelles pour espionner M35 , un amas d'étoiles ouvertes de 5e magnitude et l'un des amas ouverts les plus riches, les plus compacts et les plus proches. Quelque 200 étoiles ou plus sont projetées sur un champ de 30 pieds; ses membres les plus brillants forment un motif en huit ou un corset d'environ deux douzaines de soleils qui semblent tenir dans la taille élancée de l'amas.

La même vision à faible puissance est partagée avec le M35 avec l'amas ouvert NGC 2158 de 8e grandeur, d'une pinte (5 ') , à seulement ½ ° au sud-ouest de M35. Maintenant, pour la partie amusante: bien que NGC 2158 semble plus petit et plus sombre que M35, les deux grappes sont vraiment similaires en taille physique; c'est juste que NGC 2158 est six fois plus éloigné.

Collinder 89 est un grand amas ouvert clairsemé qui forme une ellipse et contient 20 étoiles sur une zone de 1 °.

Relevé du ciel numérisé

L'amas ouvert de magnitude 8,5 IC 2157 , un proche cousin de NGC 2158 en magnitude et en taille mais pas en nombre d'étoiles - qui n'est que de 20 - se situe à environ ½ ° ouest-sud-ouest de NGC 2158. Il n'est pas étonnant qu'il soit si négligé.
 

Laissons tomber vers le sud jusqu'à la 5e magnitude 68 Orionis, où, à environ 1 ° au nord-nord-ouest, nous rencontrons NGC 2175 , parfois appelée la nébuleuse de la tête de singe. C'est l'un de mes trésors cachés préférés du ciel nocturne. Cette bande de 40'-par-30 'de lumière gossamère dans un champ extrêmement riche de la Voie lactée comprend l'éventuel amas ouvert Collinder 84. Un plaisir à voir sous un ciel sombre, il est visible dans des jumelles 7x50; télescopiquement, en particulier à faible puissance, il apparaît comme une vaste lueur irrégulièrement ronde de lumière uniforme pâle avec une étoile illuminante de magnitude 7,6 au centre. À l'intérieur de la plus grande nébuleuse, du côté nord, un brin de nébulosité extrêmement faible entre trois étoiles a son propre numéro NGC : NGC 2174 .

Avant de terminer notre visite en beauté, revenons à notre étoile de départ: Eta Geminorum , un magnifique double serré composé d'un géant de classe M de magnitude 3,5 avec un compagnon bleu de 6e magnitude à 1,7 "de distance. Une fois que vous avez fini d'apprécier cette paire très négligée, préparez-vous à ce que je considérerais comme un défi ultime pour les télescopes de taille moyenne et plus grande: le reste de la supernova IC 443 , parfois appelé la nébuleuse des méduses.

J'ai longtemps cherché cet objet difficile avec un succès minimal. Je n'ai certainement vu que la composante nord-est plus lumineuse, avec une difficulté extrême, une fois à travers mon champ de vision de 5 pouces à 30x sous le ciel sombre de Volcano, Hawaii, et une fois de plus de manière spectaculaire à travers le réflecteur de 32 pouces de l'astronome amateur Mario Motta à Gloucester, Massachusetts . Ce segment - une virgule de 10 pi sur 5 pi de lumière fantastiquement faible (orientée nord-ouest-sud-est) à 50 pi au nord-est d'Eta - représente un bord où l'onde de choc en expansion de la supernova est entrée en collision avec un nuage moléculaire dense il y a environ 5000 ans. Utilisez un filtre Oxygen-III pour aider à le faire ressortir. Les vrilles plus faibles des méduses butent sur Eta au nord-est et se situent dans le même champ, formant des ondulations perpendiculaires de lumière qui apparaissent mieux sur les astrophotographies. En effet,

Pendant que vous explorez le ciel d'hiver, prenez le temps de noter ces régions étonnantes où des objets du ciel profond inhabituels et innombrables se regroupent. Ils pourraient peut-être vous donner une nouvelle appréciation pour la chasse aux objets du ciel profond dans le froid de la nuit.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/observing/2018/12/a-deep-sky-winter-wonderland?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR1ygnQLfRq9wnIVoM6tK_1DF6OR_IxGW5Ee4WVobXKEiiiit_pUPIBm6Jg

À l'intérieur de la nébuleuse d'Orion.

Les astronomes commencent à comprendre ce qui se passe dans cette pépinière stellaire colossale.

Par Raymond Shubinski  | Publication: vendredi 11 octobre 2019

SUJETS CONNEXES: ORION NEBULA

M43 fait partie du complexe de nébuleuse d'Orion beaucoup plus grand, et il se trouve à environ 10 pieds au nord de M42. Cette section présente une étoile chaude et brillante (au centre) qui ionise le gaz à proximité. L'ionisation crée une sphère d'hydrogène brillant, qui apparaît rose. Cette image a été prise à travers un télescope Ritchey-Chrétien de 20 pouces RC Optical Systems à f / 8.4 avec une caméra CCD SBIG ST-10XME. Trois expositions de 20 minutes à travers des filtres rouge, vert et bleu ont été combinées pour produire l'image finale.

Pat et Chris Lee / Adam Block / NOAO / AURA / NSF

La nébuleuse d'Orion (M42) est ainsi nommée car elle se trouve à l'intérieur d'Orion le chasseur, une constellation qui domine le ciel d'hiver. Pour trouver la nébuleuse, regardez ci-dessous la ceinture d'Orion où son épée est suspendue. Vos yeux seuls verront l'étoile centrale floue. Les jumelles aident, mais révèlent également plus de fuzz. Regardez à travers un télescope, et vous ne l'oublierez jamais. Car ici se trouve l'un des objets célestes phares - une pépinière stellaire qui, après avoir été observée pendant des centaines d'années, a encore beaucoup à révéler.

La caméra planétaire à champ large de Hubble 2 a imagé cette région de la nébuleuse d'Orion (M42). Les nuages ​​de gaz de la nébuleuse forment une pépinière stellaire, une région de formation continue d'étoiles. Le panache lumineux de gaz dans le coin supérieur gauche de cette image résulte de l'éjection de matière par une étoile récemment formée. La longueur diagonale de cette image est de 1,6 années-lumière. La lumière rouge montre l'émission d'atomes d'azote, le vert provient de l'hydrogène et le bleu provient de l'oxygène.

CR O'Dell / Rice University, NASA

Quartier stellaire

La position de la nébuleuse d'Orion dans notre galaxie est bien connue. Si nous pouvions voir la Voie lactée d'en haut, elle apparaîtrait comme un moulin à vent à quatre bras en spirale. La galaxie contient des centaines de milliards d'étoiles et d'énormes quantités de gaz et de poussière. Notre système solaire réside dans l'éperon d'Orion, qui se trouve entre les bras Persée et Sagittaire, à mi-chemin du centre galactique.

Notre vision de la terre est différente. Par une claire nuit d'été dans l'hémisphère Nord, la lueur de la Voie lactée s'étend de Cassiopée au nord-est à Scorpius au sud. De ce point de vue, nous regardons le long du bord de la galaxie. Vers Scorpius se trouve la partie centrale de la Voie lactée. Plutôt que de voir un champ d'étoiles flamboyantes, notre vue est obscurcie par d'énormes nuages ​​de poussière et de gaz.

En hiver, nous voyons le ciel en face des embouteillages stellaires trouvés vers le centre de la galaxie. La Voie lactée d'hiver est là, mais vous avez besoin d'un ciel sombre pour la voir avec des yeux sans aide. Le ciel d'hiver est le plus brillant des cieux saisonniers - il contient la plus forte concentration d'étoiles brillantes - et son représentant le plus célèbre est Orion.

Bien que le ciel de fond soit plus faible ici qu'en été, cette zone contient toujours une grande partie du gaz et de la poussière qui sont si répandus dans toute la galaxie. En fait, la nébuleuse d'Orion ne représente que la pointe de l'iceberg proverbial. Le M42 est une petite partie d'un immense complexe appelé le nuage moléculaire d'Orion (OMC). En fait, ce complexe est divisé en OMC-1 et OMC-2. OMC-1 se trouve à seulement 1 'au nord-ouest du trapèze - un petit groupe d'étoiles nouvellement formées au cœur de la nébuleuse d'Orion - et contient toutes les nébuleuses visibles.

Deux vues de la nébuleuse d'Orion montrent pourquoi les astronomes imaginent des objets célestes dans différentes longueurs d'onde. La caméra grand champ et planétaire 2 à bord du télescope spatial Hubble a créé l'image en lumière visible sur la gauche. La caméra infrarouge proche et le spectromètre multi-objets de Hubble ont fait celui de droite grâce à des filtres infrarouges. L'image de droite révèle la nébuleuse d'Orion comme une région active de formation d'étoiles où les étoiles et la poussière brillent en jaune-orange et les nuages ​​d'hydrogène apparaissent en bleu. L'étendue diagonale de chaque image s'étend sur environ 0,4 année-lumière.

STScI / NASA

Observer M42

Aujourd'hui, tout comme à l'époque de William Herschel (1738–1822), se procurer un nouveau télescope signifie jeter un œil à la nébuleuse d'Orion. Il représente une référence à laquelle nous pouvons comparer d'autres objets du ciel profond.

Garrett P. Serviss, vulgarisateur en astronomie du XIXe siècle, a noté que l'étoile du milieu dans l'épée - Theta1 (θ1) Orionis - se résout en le célèbre Trapèze, même à travers le plus petit des télescopes. Il l'a décrit comme «un carré irrégulier brillant dans un espace noir dans la nébuleuse».

À l'œil nu, le trapèze apparaît comme une seule étoile. Lorsqu'elle est vue à travers un télescope à faible puissance, l '«étoile» se divise en quatre - désignées, d'ouest en est, par A, B, C et D, C étant la plus brillante. Un télescope plus grand avec un grossissement plus élevé en révèle deux de plus (E et F), et les plus grandes lunettes amateurs peuvent montrer G et H (qui constituent une double étoile).

m42 semble étrange lorsqu'il est imagé à travers un filtre Hydrogène-alpha (Hα). Hα est une lumière rouge d'une longueur d'onde de 656,28 nanomètres créée lorsqu'un atome d'hydrogène absorbe de l'énergie et la réémet. Les images Hα communes montrent les éruptions solaires et les protubérances solaires sur le Soleil. Mais, comme le montre cette image, les nébuleuses émettent également de la lumière Hα. Cette image Hα (une seule exposition de 105 minutes) a été prise à travers un réflecteur Ritchey-Chrétien de 20 pouces RC Optical Systems à f / 8.4 en utilisant une caméra CCD SBIG ST-10XME.

Adam Block / NOAO / AURA / NSF

L'observateur anglais William Henry Smyth (1788-1865) dans son célèbre Cycle of Celestial Objects (1844) faisait référence à la nébulosité qui entourait le trapèze comme étant la tête de poisson. D'autres premiers observateurs ont également remarqué cette similitude aquatique. Sir John Herschel (1792–1871), fils de William, a comparé la nébulosité «à un liquide caillant ou à une surface jonchée de troupeaux de laine».

Malgré les images haute résolution du télescope spatial Hubble ou même des photographies prises par des astronomes amateurs, il est difficile de voir les couleurs dans la nébuleuse. Grâce à des télescopes, certains observateurs ont signalé une touche de vert ou de violet dans les nuages ​​entourant les étoiles centrales.

Avant la photographie, la capture d'une image de la nébuleuse d'Orion dépendait d'un observateur qualifié avec un œil attentif et une main artistique. Le premier dessin de l'astronome néerlandais Christiaan Huygens (1629-1695) ne montre qu'une tache avec une indentation et trois étoiles. Le M42 dessiné par le chasseur de comètes français Charles Messier est détaillé et montre clairement l'impression visuelle laissée par la nébuleuse.

 La photographie a commencé dans les années 1830 mais était lourde. Avant la première image photographique de M42, l'astronome américain George Phillips Bond (1825–1865) a produit un dessin de M42 qui se classe comme le plus beau et le plus détaillé jamais réalisé. Bond était le directeur de l'Observatoire du Harvard College pendant la guerre civile américaine et a utilisé les observations de la nébuleuse d'Orion à travers un réfracteur de 15 pouces pendant de nombreuses années pour rendre cette image détaillée. Le dessin original est toujours accroché à l'Université Harvard.

L'astronome américain Henry Draper (1837–1882) a capturé la première image photographique de la nébuleuse d'Orion le 30 septembre 1880. Draper a utilisé un réfracteur Alvan Clark de 11 pouces avec un objectif triplet. Il a également utilisé une nouvelle technique photographique sur plaque sèche pour réaliser ses images. L'exposition a duré 50 minutes. Depuis cette nuit de 1880, les astronomes ont scruté le M42 à travers toutes les tailles de télescopes et dans toutes les bandes disponibles du spectre électromagnétique.

Agitation intérieure

La nébuleuse d'Orion est à environ 1 350 années-lumière et plus de 10 années-lumière de diamètre. Pourtant, il ne représente qu'une petite partie du grand nuage moléculaire d'Orion. Le nuage contient un mélange d'hydrogène froid et de grains de poussière. M42 est connue comme une nébuleuse d'émission. L'hydrogène est excité par les étoiles chaudes enfouies à l'intérieur. L'excitation est un processus par lequel les atomes d'hydrogène absorbent l'énergie (des étoiles proches). Cependant, les atomes ne peuvent pas retenir l'énergie longtemps et la libèrent rapidement sous forme de lumière.

Les astronomes amateurs trouvent la nébuleuse d'Orion irrésistible. Il est grand, lumineux et détaillé. L'astrophotographe de Las Vegas George Greaney a pris cette image avec son réfracteur apochromatique 6 pouces Astro-Physics EDF à f / 7. Cette image est un composite numérique de deux expositions de 45 minutes sur un film Kodak PPF Pro 400 hyper-format 120.

La nébuleuse d'Orion est un foyer de formation d'étoiles. Les étoiles dans et près du trapèze sont jeunes - peut-être seulement 300 000 ans. Theta1 C Orionis contient 40 fois la masse du soleil et a une température de surface de 40 000 degrés kelvin (72 000 degrés Fahrenheit). En raison de sa taille et de sa masse, le Theta1 C produit d'énormes quantités de rayonnement ultraviolet, ce qui provoque la fluorescence des nuages ​​de gaz à proximité. Le Theta1 C est 210 000 fois plus lumineux que le Soleil, et il produit un vent stellaire qui souffle à 5,7 millions de mph (9,2 millions de km / h). Ce vent énorme souffle les particules de poussière formant la planète loin des étoiles environnantes, ce qui rend impossible la formation de planètes.

Les conditions dans la nébuleuse d'Orion sont incroyables. Dans The Perfect Storm de Sebastian Junger, deux fronts atmosphériques massifs se heurtent au-dessus de l'océan Atlantique pour créer des vagues tueuses. Une tempête parfaite de proportions cosmiques se déroule dans M42. Des disques de poussière et de gaz entourent de petites étoiles de faible masse qui produisent des vents stellaires. Le vent stellaire supersonique de Theta1 C entre en collision avec les vents des étoiles, produisant la tempête cosmique parfaite. Cette tempête se poursuivra tant que l'étoile supermassive continuera à produire de l'énergie. Si nous pouvions avancer dans le temps, même un million d'années, nous verrions le Theta1 C s'effacer dans une supernova.

Peu importe ce que nous savons de la nature physique de cette région complexe, la nébuleuse d'Orion ne manque jamais de ravir lorsqu'elle est vue pour la première fois ou après de nombreuses années. Lors de la première présentation d'Orion, les enfants associent la forme de cette constellation à un nœud papillon, un sablier ou même un papillon. Dans ce dernier cas, la grande nébuleuse marque l'un des points colorés de son aile.

Quoi que vous voyiez cette constellation géante, elle est remplie de merveilles au-delà de l'imagination. À proximité et juste au-dessus de la M42, on peut trouver la M43. Au-dessus de M43 se trouve la nébuleuse Running Man (NGC 1973–5–7). Pourtant, la complexité de la nébuleuse d'Orion et de la région environnante ne fait que suggérer la beauté et le drame de notre galaxie.

Theta1 (θ1) orionis, l'étoile du milieu dans l'épée d'Orion, brille à la magnitude 4,2. Cependant, vu à travers un petit télescope, il se résout en quatre étoiles appelées le trapèze. Les étoiles A, B, C et D ont reçu leurs désignations en fonction de leur ascension droite et non de leur luminosité. L'étoile A brille à la magnitude 6,7, B ​​à la magnitude 8,0, C à la magnitude 5,1 et D à la magnitude 6,7. Si votre ciel est stable, une lunette de 8 pouces peut révéler des E et F. de 11e magnitude. Vous aurez probablement besoin d'un télescope de 14 pouces pour trouver G et H, qui brillent tous deux faiblement à la 15e magnitude.

Astronomie: Roen Kelly

Qui l'a vu en premier?

Le mérite de la première identification télescopique de la nébuleuse d'Orion devrait être attribué à l'astronome italien Nicholas Peiresc (1580-1637), qui a pris des notes en 1610. Ils sont restés inédits pendant de nombreuses années, et le prêtre jésuite Johann Baptist Cysat a «redécouvert» le patch flou dans 1618.

Les scientifiques attribuent la majeure partie du mérite à l'astronome hollandaise Christiaan Huygens (1629–1695). La liste des réalisations de Huygens est à couper le souffle: il a développé l'horloge à pendule, inventé le balancier pour les montres mécaniques et formulé une théorie des ondes de la lumière.

Il était également un fervent observateur. Huygens a construit et utilisé plusieurs télescopes réfracteurs à longue focale. Dans son livre de 1659, Systema Saturnium (dans lequel il a correctement identifié la nature des anneaux de Saturne), Huygens a publié le premier dessin de la nébuleuse d'Orion.

Vers la fin du XVIIIe siècle, l'astronome anglais William Herschel a tourné l'un de ses premiers télescopes sur cette merveille cosmique. Herschel a continué de construire des télescopes plus grands, qui ont culminé avec une lunette contenant un miroir de 48 pouces. Cet instrument donnait des vues lumineuses et détaillées des objets célestes mais était difficile à manœuvrer. La nébuleuse d'Orion était le dernier objet que Herschel a vu à travers ce télescope avant de retirer la bête disgracieuse.

Le chasseur de comètes français Charles Messier (1730-1817) est celui qui a vraiment mis la nébuleuse d'Orion sur la carte. En 1758, Messier a repéré ce qui allait devenir la nébuleuse du crabe. Il en a fait la première entrée - M1 - dans son désormais célèbre catalogue d'objets du ciel profond. En 1769, Messier avait élaboré une liste de 41 objets qu'il voulait publier.

Pour conclure le projet, Messier a ajouté quatre objets: la nébuleuse d'Orion (M42), une partie distincte de la nébuleuse d'Orion (M43), l'amas ouvert de la ruche (M44) et les Pléiades (M45). La liste de Messier a finalement totalisé 109 objets, mais peu captent l'intérêt des observateurs comme le n ° 42.

Galilée et la nébuleuse d'Orion

Pourquoi Galileo, qui a fait tant de découvertes télescopiques, n'a-t-il pas enregistré la Grande Nébuleuse à Orion? Nous pourrions comprendre comment il pourrait ignorer une planète extérieure faible comme Neptune, mais comment aurait-il pu manquer une tache floue visible à l'œil nu?

Comme toujours, la réalité est plus complexe qu'il n'y paraît à première vue. Le Planétarium Flandrau de Tucson, en Arizona, présente une réplique exacte de l'un des télescopes de Galileo depuis de nombreuses années. Un coup d'œil à travers cet instrument primitif (monté pour que les visiteurs puissent le voir) et vous réaliserez à quel point ses découvertes étaient incroyables.

Galileo a fabriqué ses premiers télescopes en vivant à Venise. La «figure» des lentilles en verre a été faite par essais et erreurs, et le verre était peut-être plein de bulles d'air. Peut-être que Galilée pensait que la nature floue de la région dans l'épée d'Orion avait plus à voir avec son instrument qu'avec la vraie nature de l'objet.

Environnement mythique

La mythologie grecque propose de nombreuses histoires sur Orion le chasseur. Un mythe dit que les dieux ont placé Orion dans le ciel comme punition pour son arrogance. Un autre déclare qu'Orion était amoureux de la belle déesse Diana. Le frère de Diana, Apollo, était enragé par cette relation et a incité Diana à tuer Orion avec l'une de ses flèches.

Une autre histoire prétend qu'Orion a menacé de tuer toute vie animale sur Terre. Pour éviter cela, la déesse de la Terre, Gaia, a envoyé un scorpion qui a piqué Orion sur le talon, le tuant. Regrettant ses actions, Gaia plaça Orion en face de Scorpius le Scorpion dans le ciel afin qu'Orion ne puisse plus jamais être blessé. Tout graphique en étoile montre cet arrangement.

Les anciens Égyptiens considéraient Orion comme le dieu Osiris, le mari d'Isis. Seth a tué son frère Osiris dans une ancienne rivalité. Pour s'assurer que le travail était terminé, Seth a coupé Osiris en 14 morceaux et les a dispersés dans toute l'Égypte.

Isis a récupéré toutes les parties sauf une et a placé Osiris dans le ciel (comme la constellation d'Orion), où il pouvait être vu par tous. Osiris est devenu un symbole pré-chrétien de la mort et de la résurrection parce qu'Orion se couche au printemps lorsque les cultures sont plantées et réapparaît lorsque les cultures ont été récoltées.

Les Grecs ont raconté des histoires similaires mettant l'accent sur la nature du chronométrage d'Orion. Le poète Aratus a écrit un livre, Phaenomena, autour de 200 av. J.-C. Le long poème est vraiment un guide de calendrier qui donne des indications sur la nature et le passage de l'année.

Même TH White capture l'utilisation du calendrier d'Orion dans son livre L'épée dans la pierre quand il a le jeune verrue - le futur roi Arthur - regardant à travers une fenêtre de château à Orion, espérant que le printemps arrivera bientôt. Peut-être que Wart a regardé l'épée brillante du géant et a pensé à Excalibur.

Alors que les civilisations de la Grèce puis de Rome se sont effondrées, le pouvoir croissant de l'islam a jailli des déserts pour combler le vide. Des érudits musulmans ont collecté des manuscrits grecs et les ont traduits en arabe. Cela a préservé une grande partie de la littérature et de la science anciennes.

Pour ces érudits, Orion est devenu Al Jabbar, le puissant géant. D'un point de vue contemporain, cela donne une bonne idée de ce que la superstar du basket-ball Kareem Abdul-Jabbar doit avoir aspiré.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/2019/10/inside-the-orion-nebula?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR3z8a904OergPjHg8Hch6sMJ1D16cW651_9fgpDO_vJwPmsG0G-rF-oCB0