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Amas d'étoiles

Qu'est-ce qu'un amas d'étoiles ?

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Amas des pléiades ou M45

catégorie : étoiles

Les Pléiades ou amas M45, sont un amas ouvert d'étoiles qui s'observe dans l'hémisphère nord, dans la constellation du Taureau. C'est le plus célèbre groupe d'étoiles du ciel car on peut le voir sans jumelles, même sous les lumières de nos villes polluées.
L'origine du nom « Pléiades » provient de la mythologie grecque : les Pléiades sont sept sœurs, filles d'Atlas et de Pléioné : Astérope, Mérope (ou Dryope, ou Aéro), Électre, Maïa, Taygète, Célaéno (ou Sélène) et Alcyone.
L’amas des Pléiades est un des amas les plus proches de la Terre. Plongées dans un nuage de poussière cosmique, les Sept Sœurs sont célèbres pour les nébuleuses par réflexion qu’ elles alimentent de leur rayonnement. Il s'étend sur 2°, soit l'équivalent de 4 fois le diamètre apparent de la Lune. Sa densité est donc relativement faible par rapport aux autres amas ouverts. L'âge de l'amas est estimé à 100 millions d'années, mais il ne devrait pas vivre longtemps puisqu'il devrait se séparer dans 250 millions d'années, en partie à cause de sa faible densité.

L’image en fausses couleurs couvre environ un degré du ciel, soit 7 années-lumière à la distance des Pléiades.
Les régions les plus denses de poussière apparaissent en jaunes et rouges. Les données de Spitzer ont révélé la présence de nombreuses étoiles froides de faible masse, de naines brunes ou étoiles "ratées".
Le groupe des pléiades contient plus de 3 000 étoiles situées à 400 années lumière sur un diamètre de seulement 13 années lumière.

La nébuleuse des pléiades ou des sept sœurs.
crédit: NASA, JPL-Caltech, J. Stauffer (SSC, Caltech)

La grande variété de couleurs dans cet amas d'étoiles ouvert donne son nom à cet amas : La boîte à bijoux ou The Jewel Box en anglais.
L'une des plus brillantes étoiles est une supergéante rouge, Gacrux (γ Cru) de magnitude 1,59, 113 fois plus grosse que le Soleil. Elle est entourée de nombreuses étoiles bleues.
Le groupe également connu sous le nom de Kappa Crucis contient un peu plus de 100 étoiles, et se trouve à environ 10 millions d'années lumière.
Les amas ouverts sont plus jeunes et contiennent une plus grande proportion d'étoiles bleues que les amas globulaires.
La photo ci-contre, couvre environ 20 années-lumière, et on peut voir cet amas avec des jumelles en regardant vers la constellation de la Croix du Sud.

L'amas d'étoiles NGC 4755 ou la boîte à bijoux.

nota : La Croix du Sud est une petite constellation de l'hémisphère sud, la plus petite de toutes les constellations dont un amas d'étoiles est appelé "la boite a bijoux". La Croix du Sud, dont le nom s'oppose à la « Croix du Nord » (la constellation du Cygne), est l'une des constellations les plus connues de l'hémisphère sud et ses cinq étoiles les plus brillantes apparaissent sur les drapeaux de l'Australie, du Brésil, de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, des îles Cocos, Tokelau et des Samoa. Quant au drapeau de la Nouvelle-Zélande, il omet juste l'étoile ε.

L'amas du Quintuplet se situe à moins de 100 années-lumière du centre galactique, vieux d'environ quatre millions d'années.
On y voit l'une des étoiles les plus brillantes de la Galaxie, l'étoile du Pistolet, dont le nom s'explique par la forme de la petite nébuleuse dans laquelle elle est immergée.
Dans un article de la revue du 18 août 2009 de Science, Peter Tuthill de l'université de Sydney et Donald Figer de l'Institut de technologie de Rochester montrent que l'amas du Quintuplet se compose de jeunes étoiles binaires massives qui produisent de grandes quantités de poussière. Il semble que les cinq étoiles rouges approchent de la fin de leurs "courtes" vies estimées à 5 millions d'années, juste avant leur désintégration en supernovae. Ces étoiles brûlent intensément leur carburant et mourront très jeunes.

Nos deux chercheurs ont pu visualiser des panaches de poussière qui entourent ces étoiles. Selon Figer, la poussière tourbillonnante de ces étoiles suggère la présence d'étoiles doubles.
"La seule manière qu'ont ces structures d'apparaître, est qu'elles soient constituées de deux étoiles, tourbillonnant l'une autour de l'autre. Les étoiles sont si proches que leurs vents stellaires entrent en collision, ce qui produit la forme spiralée des poussières, un peu comme l'arrosage d'un jet d'eau rotatif", explique Figer. "Une étoile simple ne pourrait pas produire de poussière et ces éjections en spirale n'existeraient pas".

L'amas d'étoiles du Quintuplet près du noyau de la voie Lactée, à proximité du trou noir super massif qui occupe le centre galactique.

M80 est un bel amas globulaire de 8ème magnitude a un diamètre d'environ 86 années-lumière.
Visuellement il ressemble tout à fait à une comète.
Cet essaim stellaire très fourni contient plusieurs centaines de milliers d'étoiles, maintenues ensemble par les forces gravitationnelles.
C’est l'un des amas les plus denses de notre Voie lactée.
M80 est l'une des découvertes personnelles de Charles Messier.
William Herschel le décrivit comme l'un des plus riches amas d'étoiles.
Si notre Soleil faisait partie de l'amas M80, le ciel nocturne serait illuminé par un écrin de brillantes étoiles. M80, connu sous le nom de NGC 6093, est l'un des 250 amas globulaires qui existent dans notre Galaxie. La plupart des étoiles rouges de M80 sont plus âgés que notre Soleil, les étoiles bleues sont plus jeunes.

L'amas d'étoiles M80, image prise par le télescope spatial Hubble.

Westerlund-2 est un petit amas de jeunes étoiles de 1 à 2 millions d'années, situé à 10 000 années lumière de la Terre, dans la nébuleuse de la Carène, située elle-même dans le Bras du Sagittaire de notre Galaxie.
Fortement obscurci par la poussière et le gaz environnant, cet amas montre toute sa splendeur en l'observant dans l'infrarouge et les rayons X.
Westerlund 2 devient ainsi l'un des plus intéressants amas d'étoiles de la Voie lactée car il contient des étoiles parmi les plus brillantes et les plus massives connues.
Cette image de Westerlund 2, vue aux rayons X, montre des zones rouges de faible énergie, des zones de moyenne énergie en vert et de haute énergie en bleu. On voit aussi grâce aux rayons X, une très forte densité d'étoiles massives et lumineuses.
Un incroyablement système double d'étoiles massives appelé WR20a de magnitude apparente 13,7, est visible en jaune, au centre et à droite de l'image. Les étoiles de WR20a ont des masses de 82 et 83 fois celle du Soleil et produisent par leurs vents stellaires, une forte émission de rayons X. Ces étoiles sont en orbite chacune autour de l'autre. Elles tournent l'une autour de l'autre avec une période d'environ 3,7 jours.

Les sources brillantes de rayons X sont la preuve de la collision des vents stellaires des 2 étoiles de ce système binaire massif, que l'on rencontre aussi dans d'autres système binaire.

L'amas d'étoiles Westerlund 2, prise par le télescope Spitzer. C’est à Westerlund 2 qu'appartient l'une des étoiles les plus massives connues à ce jour : WR 20a.
crédit: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Wisconsin/E. Churchwell

La jeune étoile Pismis 24-1, très brillante, située à 8 000 années lumières de la Terre, intéressait fortement les scientifiques car elle atteignait une taille à la limite de ce que la théorie considère comme possible.
Quelle masse peut atteindre une étoile ?
Les modèles solaires avaient permis de déterminer cette masse à 200 fois celle du Soleil, car ils avaient découvert dans l’amas ouvert Pismis 24, l'étoile Pismis 24-1. Cette étoile est l’objet le plus brillant dans l'amas d'étoile en haut de l'image ci-contre.
Un examen attentif d’images prises par le télescope spatial Hubble a mis en évidence que Pismis 24-1 est une étoile double et peut-être une étoile triple. Chaque étoile de ce système stellaire aurait une masse de près de 100 fois celle du Soleil, ce qui les classe malgré tout dans la catégorie des étoiles parmi les plus massives. De nombreuses étoiles continuent de se former dans cette nébuleuse par émission NGC 6357.
L'équipe de scientifiques menée par Jesus Maiz Apellaniz, de l'Institut d'astrophysique d'Andalousie, est également parvenue à évaluer la masse d'une autre étoile voisine, Pismis 24-17, elle aussi estimée à cent fois le Soleil. Trouver au moins trois étoiles aussi massives dans un amas stellaire aussi restreint est extrêmement rare, expliquent les scientifiques.
Les grosses étoiles ne vivent que 3 millions d'années, soit 3 000 fois moins qu'un Soleil comme le notre.
Les étoiles se retrouvent quelquefois concentrées dans des amas serrés de quelques années lumière de diamètre, essentiellement parce qu'elles sont nées dans la même nébuleuse. Ces amas se dispersent en général en quelques millions d'années, bien que certains aient plus d'un milliard d'années.
Un amas ouvert, est un amas stellaire, qui regroupe de 100 à 1000 étoiles de même âge et liées entre elles par la force de gravité. Les amas ouverts sont peu lumineux et ne s’observent que dans notre Galaxie, où dans les galaxies de notre amas galactique qui comprend les deux Nuages de Magellan et la nébuleuse d’Andromède.

En bas de l'image la nébuleuse NGC 6357 qui se situe à 8 000 années-lumière de nous, dans la constellation du Sagittaire. Cette nébuleuse est éclairée par l'amas d'étoiles Pismis 24, en haut de l'image. La plus brillante de ces étoiles, Pismis 24-1, d'une taille de 200 à 300 fois la masse du Soleil, est en fait, une étoile double, révélée par Hubble.
crédit: NASA, ESA & J. M. Apellániz (IAA, Espagne).

Encore une superbe photo en provenance du télescope spatial Hubble, concernant l'amas stellaire NGC 602.
NGC 602 est un jeune amas ouvert d'étoiles situé dans le Petit Nuage de Magellan, galaxie naine voisine de la notre, la voie lactée.
Le rayonnement des étoiles au cœur de la nébuleuse a repoussé le gaz et la poussière environnante, jusqu'à nous laisser apercevoir dans cette bulle gazeuse les jeunes étoiles de cet amas âgées de 5 millions d'années.
Ces jeunes étoiles en formation, baignent encore dans le gaz et la poussière qui leur a permis de se former.
À la distance du Petit Nuage de Magellan, l’image couvre une distance de quelque 200 années-lumière.
L'amas d'étoiles NGC 602 se révèle dans ce cocon magnifique capturé par le télescope spatial Hubble.

L'amas d'étoiles NGC 602 se trouve au cœur du petit nuage de Magellan, on aperçoit  en bas à gauche de la photo, en périphérie de la nébuleuse N90, une galaxie lointaine parmi un ensemble de galaxies beaucoup plus lointaines encore, en arrière plan.

Crédit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA/Hubble Collaboration

Beaucoup d'étoiles comme notre Soleil se sont formés dans les amas ouverts.
La photo ci-contre de l'amas ouvert, M25 (ou IC 4725) contient des milliers d'étoiles et se situe à environ 2000 années-lumière de distance.
Les étoiles de cette grappe se sont toutes formées ensemble, il y a environ 90 millions d'années.
Sur la photo, les étoiles jeunes et brillantes de l'amas M25 apparaissent en bleu.
Les amas ouverts, également appelés amas galactiques, contiennent moins d'étoiles et elles sont plus jeunes que dans les amas globulaires.
Contrairement à des amas globulaires, les amas ouverts sont généralement limités au plan de notre Galaxie.
M25 est visible avec des jumelles dans la constellation du Sagittaire.
Deux étoiles géantes de type spectral M et deux de type G peuvent être observées dans cet amas. Celles de type G font partie de l'amas alors que les étoiles de type M ne le sont pas.
Les étoiles chaudes sont bleues tandis que les étoiles froides sont rouges. Dans un ordre croissant de température, une étoile sera rouge, orange, jaune, blanche, bleue et violette.
nota : IC (Index Catalog).

L'amas d'étoiles M25 se trouve au cœur de la constellation de l'Archer (Sagittaire). Il a été découvert par Philippe Loys de Chéseaux en 1745, et Charles Messier l'a inclut dans son catalogue en 1764.

Crédit & Copyright: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) & Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiian Starlight

Ce papillon aux ailes déployées, nommé Butterfly Cluster est un amas ouvert d'étoiles situé à environ 1600 années-lumière dans la constellation du Scorpion.
Cet amas d'une taille de 20 années-lumière, contient une centaine de jeunes étoiles bleues.
L'étoile la plus brillante du cluster est extrêmement massive, c'est une supergéante BM Scorpii (aussi appelé HD 160371). Sa teinte jaune orangée et son contraste, la met en valeur dans un voisinage parsemé d'étoiles bleues.
Il semble que ce soit l'astronome grec Ptolémée, au premier siècle après JC qui a enregistré cet amas pour la première fois en observant une région voisine d'objets maintenant appelé Messier 7. Le crédit officiel de cette découverte va toutefois, à l'astronome italien Giovanni Battista Hodierna qui a enregistré l'amas du Papillon en 1654.

Un siècle plus tard, il a été redécouvert par plusieurs astronomes, et en 1764, Charles Messier l'a ajouté, comme la sixième entrée de son célèbre catalogue (Messier 6).
Les estimations de l'âge de l'amas varient entre 50 millions d'années et 100 millions d'années.

L'amas d'étoiles du Papillon se caractérise par la présence, parmi de nombreuses étoiles bleues, d'une supergéante jaune orangé, de magnitude apparente 4,2.
crédit : projet GigaGalaxy Zoom

M7 est un très bel amas ouvert, dominé par de brillantes étoiles bleues, on l'aperçoit à l’œil nu, dans la queue de la constellation du Scorpion.
Il se trouve à quelque 1 000 années-lumière du système solaire et mesure environ 20 à 25 années-lumière de diamètre.
M7 contient une centaine d’étoiles et s’est probablement formé il y a 200 millions d’années.
Cette longue pose a été prise sur plusieurs nuits du mois d'octobre au mois de novembre 2009, depuis Yalbraith en  Australie.
Sur cette image à longue exposition, on y distingue des nuages de poussières sombres  et des millions d’étoiles situées en arrière plan qui tapissent le fond céleste.

L'amas d'étoiles M7, est connu depuis l’Antiquité, Ptolémée l’a décrit en 130 de notre ère.
L'amas large et brillant, brille sur un fond céleste de milliers d'étoiles.

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Astronomie - Mise à jour : 12 oct 2007