* Cette séquence vidéo commence par une vue à grand champ des régions centrales de la Voie Lactée australe. Sur zoom, nous pouvons voir de nombreux objets célèbres, y compris la nébuleuse du Lagon. Dans la séquence finale, nous plongeons dans les profondes régions poussiéreuses et qui nous révèlent deux amas globulaires, UKS 1 et VVV CL001. Image du télescope VISTA à l'Observatoire Paranal de l'ESO au Chili.
Un amas d'étoiles est un petit groupe d'étoiles, présent dans le disque de notre Galaxie ou dans celui d'autres galaxies spirales. Ces ensembles stellaires comportent en général quelques centaines ou milliers d'étoiles liées par la force de gravitation et en orbite autour d'un centre de masse commun. Il pourrait exister quelque 100 000 amas ouverts dans la Voie Lactée, notre Galaxie. Ces étoiles sont généralement concentrées dans un espace relativement restreint (quelques centaines d'années-lumière de diamètre), et sont nées au cours d'une même période de 100 millions d'années. Les amas d'étoiles perdent progressivement leurs étoiles lors des diverses perturbations gravitationnelles dues aux nuages géants de matière ou aux effets de marée. Parmi les amas ouverts les plus connus, on trouve la Crèche (Praesepe, M 44) dans le Cancer, les Pléiades (M 45) et les Hyades dans la constellation du Taureau. Deux amas ouverts remarquables, se trouvent dans les régions australes. Ce sont, "la Boite à Bijoux" NGC 4755, en référence aux éclats multicolores des étoiles qui la composent qui font penser à une collection, de pierres précieuses situées dans la constellation de la Croix du Sud et NGC 3293, dans la Carène, que l'on a surnommé les "Pléiades du Sud", composés de plus de 50 étoiles dans un champ de 10' d'arc, dont la plus brillante est une géant rouge de Magnitude 6,5. Les Hyades sont liées à la Relativité générale grâce à l'éclipse totale de Soleil du 29 mai 1919 qui se déroula devant les Hyades. Albert Einstein pensait que la lumière pouvait être déviée à proximité d'un astre massif, et c'est à cette occasion que les astronomes l'ont prouvé. La légère déviation des rayons lumineux des hyades, fut conforme aux prédictions d'Einstein.
Amas des pléiades ou M45
Les Pléiades ou amas M45, constituent un amas ouvert d'étoiles qui s'observe dans l'hémisphère nord, dans la constellation du Taureau. Cet amas 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. L'amas s'étend sur 2°, soit l'équivalent de 4 fois le diamètre apparent de la Lune. Sa densité est relativement faible par rapport aux autres amas ouverts.
L'âge de l'amas M45 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. Cette mosaïque de 5 images couvre un champ de près de 70 années-lumière de long. Le groupe des pléiades contient plus de 3 000 étoiles situées à 400 années lumière sur un diamètre de seulement 13 années lumière. Le célèbre amas des Pléiades est bien connu pour leur frappante couleur bleutée de ses étoiles.
* La nébuleuse des pléiades ou des sept sœurs. Crédit & Copyright: John Davis.
Amas d'étoiles NGC 4755, la boite à bijoux
La grande variété de couleurs dans cet amas d'étoiles ouvert donne son nom à cet amas : La boite 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 boite 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 iles Cocos, Tokelau et des Samoa. Quant au drapeau de la Nouvelle-Zélande, il omet juste l'étoile ε.
Amas d'étoiles du Quintuplet
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 aout 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 brulent 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'apparaitre, 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.
* L'amas d'étoiles M80, image prise par le télescope spatial Hubble.
Amas d'étoiles Westerlund-2
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.
Amas d'étoiles Pismis 24 dans NGC 6357
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).
Amas d'étoiles NGC 602
Encore une superbe photographie 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 photographie, en arrière plan, en périphérie de la nébuleuse N90, une galaxie lointaine parmi un ensemble de galaxies beaucoup plus lointaines encore. Crédit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA/Hubble Collaboration
Amas d'étoiles M25 ou IC 4725
Beaucoup d'étoiles comme notre Soleil se sont formées 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.
métaux: fer, titane, calcium, strontium et magnésium
G
5 000 - 6 000 K
calcium, hélium, hydrogène et métaux
K
3 500 - 5 000 K
métaux et oxyde de titane
M
< 3 500 K
métaux et oxyde de titane
Amas d'étoiles du Papillon ou M6
Ce papillon aux ailes déployées, nommé Butterfly Cluster est un amas ouvert d'étoiles, situé à environ 1 600 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
Amas d'étoiles M7
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.
Amas d'étoiles RMC 136 dans la Tarentule
R136, également appelé RMC 136, est un superamas d'étoiles, près du centre de la nébuleuse de la Tarentule, connue aussi sous le nom de 30 Doradus. Il se situe en dehors de notre Galaxie, dans le Grand Nuage de Magellan, à 170 000 années-lumière du système solaire. Au cœur de cette région de formation d’étoiles, 30 Doradus, se trouve un gigantesque amas contenant les étoiles les plus grandes, les plus massives et les plus chaudes connues à ce jour. Les nuages de gaz et de poussières de la nébuleuse de la Tarentule sont étirés par les puissants vents et rayonnements ultraviolets émis par les jeunes étoiles (1 à 2 millions d'années) de l’amas. R136 est un amas stellaire dense, contenant entre autres, douze étoiles lumineuses très massives dans son noyau. Ces étoiles avaient des masses initiales comprises entre 37 et 76 masses solaires.
La masse estimée de l'amas R136 est de 450 000 masses solaires, ce qui suggère qu'il deviendra probablement un amas globulaire.
* L'amas d'étoiles R136 forment l’amas stellaire R136, ainsi qu’une partie de la nébuleuse environnante. Elles sont visibles dans cette image, en couleurs naturelles, prise par le télescope spatial Hubble. Crédit: NASA, ESA, & F. Paresce (INAF-IASF), R. O'Connell (U. Virginia), & the HST WFC3 Science Oversight Committee.
La cascade de Kemble
La cascade de Kemble, rendue populaire par l'astronome Lucian Kemble (1922-1999), comprend des étoiles de magnitude d'environ 8 à 9. Un astérisme n’est rien d’autre qu’un arrangement particulier d’étoiles, cet astérisme qui comprend 20 étoiles à peu près alignées, s'étend sur plus de 5 fois la largeur de la pleine Lune. Ainsi l’astérisme le plus célèbre est la « Casserole », qui ne représente que la partie la plus brillante de la constellation de la Grande Ourse. La belle rivière de diamants stellaires, visible sur cette image, est située dans la constellation de la Girafe, c'est aussi un astérisme célèbre. Cet alignement d'étoile coupe la photographie en deux du sud ouest au nord est, dégringolant du coin supérieur droit de l’image au coin inférieur gauche.
Le brillant objet sur la gauche et au-dessus de la cascade est l’amas ouvert NGC 1502.
* La cascade de Kemble est l'une des plus belles figures du ciel d'hiver. Elle est située dans la constellation de la Girafe. Cette constellation circumpolaire-Nord, se trouve dans une région d'étoiles entre Polaris, Cassiopée, la Grande Ourse, le Lynx, Persée et Auriga. Crédit & Copyright: Traitement - Noel Carboni, Imagerie - Greg Parker, New Forest Observatory.
L'amas d'étoiles M34 ou NGC 1039
Ce bel amas ouvertM34, découvert par Giovanni Battista Hodierna et publié en 1654, présente à peu près la même taille apparente que la pleine Lune. L'objet Messier M34 assez brillant et étendu, contient une centaine d'étoiles, la plus brillante a une magnitude apparente de +7,9. Cet amas est aussi nommé, Amas de la Spirale. Facile à repérer même dans de petits télescopes, il se trouve à quelque 1800 années-lumière de notre système solaire dans la constellation de Persée. Si cette estimation de distance est correcte, il doit s’étendre sur un diamètre d’environ 15 années-lumière. Formées en même temps et à partir du même nuage de poussière et de gaz, toutes les étoiles de M34 sont âgées de 200 millions d’années.
M34 se situe dans le plan de notre Galaxie, il finira par se disperser sous les effets de marée gravitationnelle liés aux rencontres avec les nuages interstellaires de la Voie lactée et d’autres étoiles.
* Un amas ouvert est un groupement irrégulier d'étoiles, principalement constitué d'étoiles jeunes et chaudes issues d'une nébuleuse commune. Ces étoiles ont une évolution commune et sont liées par gravitation. L'amas ouvert contient généralement des dizaines à des centaines d'étoiles dans une région comprise entre 5 et 50 années-lumière. Un millier d'amas ouverts sont répertoriés dans la Voie lactée. Crédit & Copyright: Bob Franke.
L'amas globulaire d'étoiles NGC 6934
Les amas globulaires parcourent le pourtour de notre galaxie, la Voie lactée. NGC 6934 est le plus lumineux et le plus grand des deux amas globulaires de la constellation Delphinus. La cohésion de ces regroupements sphériques est assurée par l’attraction gravitationnelle mutuelle de plusieurs centaines de milliers d’étoiles qui les composent. Ces étoiles sont d’ailleurs plus anciennes que celles du disque de la Galaxie. L’âge des amas globulaires permet de poser une limite inférieure à l’âge de l’Univers, puisque l'univers est au moins aussi âgé que les étoiles qui le composent. La mesure précise de la distance de ces amas, permet de se rendre compte de l’échelle des distances cosmiques. L’amas globulaire NGC 6934 se trouve à quelque 50 000 années-lumière de nous, dans la constellation du Dauphin.
À cette distance, cette image du télescope spatial Hubble, au piqué exceptionnel couvre un champ d’environ 50 années-lumière de large. L’âge des étoiles de cet amas est de l’ordre de 10 milliards d’années.
* L'amas globulaire NGC 6934. Ce jet lumineux des étoiles dans la petite mais évocatrice constellation du dauphin, est l'amas globulaire NGC 6934. Ces étoiles font partie de notre galaxie, elles ont été découvertes par William Herschel vers la fin du 18ème siècle. Crédit & Crédit: NASA, ESA, Hubble Space Telescope.
M17 est située à 5 500 années lumière de notre système solaire. M16 et M17 seraient dans le même bras spiral de la Voie Lactée (le bras du Sagittaire ou Sagittaire-Carène) et font peut-être partie du même complexe géant de nuages de matière interstellaire.
nota : Le Very Large Telescope (VLT) est un ensemble de 4 télescopes principaux et 4 auxiliaires à l'Observatoire du Cerro Paranal, situé dans le désert d'Atacama au nord du Chili, à une altitude de 2 635 mètres. Il permet l'étude des astres dans les longueurs d'onde allant de l'ultraviolet à l'infrarouge. C'est un projet européen de l'Observatoire européen austral (ESO).
* L'amas d'étoiles M17 et sa couleur rose. Cette couleur provient de l'hydrogène chaud qui brille par excitation sous le rayonnement des étoiles très chaudes.
Amas globulaire Omega du Centaure
L'amas d'étoiles Omega Centauri (ω Cen) ou NGC 5139 est un amas globulaire, situé dans la constellation du Centaure. Cet amas a été découvert par Edmond Halley en 1677 qui l'a considéré comme une nébuleuse. Omega Centauri a été répertorié dans le catalogue de Ptolémée il y a 2000 ans, comme une étoile. Cet objet a été reconnu comme un amas globulaire par l'astronome anglais John William Herschel en 1830. C'est le plus brillant et le plus grand des amas globulaires connus de notre galaxie. De tous les amas globulaires du Groupe Local de galaxies, seul, Mayall II, dans la galaxie d'Andromède est plus lumineux et plus massif. ω Centauri est si différent des autres amas globulaires galactiques, que les astronomes pensent qu'il a une origine différente.
Il est situé à environ 15 800 années-lumière de notre système et contient plusieurs millions d'étoiles. Au centre de l'amas, les étoiles sont tellement regroupées qu'elles sont estimées distantes, en moyenne, de seulement 0,1 années-lumière les unes des autres. Omega Centauri est l'un des objets visibles à l'œil nu, et il apparait à peu près aussi grand que la pleine Lune.
* Image de l’amas globulaire Omega du Centaure, prise en 2009 par le télescope spatial Hubble avec la Wide Field Camera 3 (WFC3). Sur cette image, on y voit aisément, de nombreuses étoiles blanches ou jaunes comme notre Soleil, plusieurs étoiles à la teinte orangée et rouge, des géantes rouges et une poignée d’étoiles bleues. crédit : NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team.
