STERGANN

La nébuleuse Dumbbell - M27

MESSIER (1730 - 1817) n'avait certainement aucune idée de la nature de M27 lorsqu'il la découvrit et la décrivit en tant que "nébuleuse ovale sans étoile". La nébuleuse de l'haltère (Dumbbell) représente ce à quoi pourrait ressembler le soleil dans quelques 4 milliards d'années : une nébuleuse planétaire.

Et pas des moindres : avec une taille de 8' x 5.7' et une magnitude estimée à 7.3, c'est un des objets les plus remarquables de sa catégorie, et c'est surtout un objet très gratifiant à l'occulaire d'un télescope (y compris d'un petit télescope) ou d'une paire de jumelles où la nébuleuse laisse très nettement voir sa forme de trognon de pomme (on pourrait également, en visuel, la comparer au sigle de Batman). C'est un des objets, lorsque l'on me demande ce que l'on peut voir à l'occulaire d'un télescope, que je pointe et donne volontiers à voir.

Les photos jointes à ce post ont été réalisées au mois d'Août dernier (sous les cieux cléments et dégagés du plateau de Valensole, dans le sud-est de la France, la Bretagne étant exceptionnellement restée un peu couverte cet été). Chacune des photos comptabilise aux environs de 40 minutes de pose.

Historique

MESSIER la découvrit le 12 Juillet 1754 et la décrivit comme "une nébuleuse de forme ovale, ne contenant aucune étoile".

Le nom de "nébuleuse de l'Haltère" provient d'une description qu'en a faite l'astronome britannique William HERSCHEL (1792 - 1871) en la qualifiant de "Double Headed Shot", une forme de boulet à double tête, une haltère.

M27 est peut être à l'origine de l'appellation Nébuleuse Planétaire. William HERSCHEL est très connu pour la découverte d'Uranus. Herschel pensait que l'objet diffus qu'il venait de découvrir, avec l'aide d'un petit télescope de sa fabrication, était une nouvelle comète, et il fallut plusieurs mois avant que la véritable nature planétaire d'Uranus soit révélée. Cette découverte apportat renommée et fortune à Herschel qui put s'offrir un télescope de dimensions plus respectables. Herschel fit plus tard une description de M27 dans laquelle il écrivit que l'aspect verdâtre et arrondi de la nébuleuse lui rappellait l'aspect qu'avait Uranus au moment où il la découvrit. Herschel introduisit alors le terme Nébuleuse planétaire.

Les astronomes de cette époque pensaient d'ailleurs que ce type de nébuleuses pouvaient être des embryons de systèmes planétaires. Herbert A. Howes, dans son livre A study of the sky, pense en 1896 que les nébuleuses planétaires et les nébuleuses spirales (les galaxies) sont des systèmes solaires à différents stades de leur évolution. Cette pensée prend sa source dans une hypothèse du philosophe KANT (1724-1804) pour qui le système solaire est issu de la rotation puis de l'effondrement d'une nébuleuse primordiale.

Il fallut attendre l'astronome américain Edwin Hubble (1889 - 1953) pour enlever à la majorité des nébuleuse observables leur statut de système planétaire en formation, et les reconnaître comme des univers iles que les astronomes du début du 20eme siècle nommèrent galaxies.

Qu'est ce qu'une nébuleuse planétaire

L'astrophysicien Indien Chandrasekhar développa dans les années 1930 la physique permettant de définir la limite de masse qui permet aux étoiles de supporter leur propre poids ou de s'effondrer sur elles mêmes en fin de vie : 1.4 masse solaire.

Une étoile est une sorte de centrale géante qui convertit de l'Hydrogène en Hélium par fusion nucléaire. Le carburant, pour une étoile jusqu'à 1.4 masse solaire, peut entretenir les réactions nucléaires jusques pendant 10 milliards d'années (le soleil, à titre d'exemple, qui n'est qu'à la moitié de sa vie, dispose encore de suffisament de ressources d'hydrogène pour continuer à nous chauffer pendant encore 4 milliards d'années).

Lorsque les réserves d'Hydrogène s'épuisent, l'étoile passe encore quelques millions d'années à bruler l'Hélium pour le convertir en Carbone. et se transformer peu à peu en Géante Rouge.
C'est lorsque les réserves d'Hélium viennent à leur tour à manquer qu'intervient la limite de Chandrasekhar. En dessous de 1.4 masse solaire, l'étoile n'a pas une masse suffisante pour augmenter la température de son noyau afin de déclencher les fusions de Carbone en éléments plus lourds. L'étoile s'effondre et meurt alors lentement en éjectant son enveloppe pour former une nébuleuse planétaire. Le noyau de carbone de l'étoile devient une naine blanche. Cet astre, à faible volume mais à forte densité, va continuer à briller, en raison de la forte chaleur accumulée, pendant encore quelques milliers d'années avant de s'éteindre et se transformer en naine noire. Fin du cycle, il n'y a plus rien à voir.

Caractéristiques de M27

L'étoile centrale de M27 a atteint sa limite de Chandrasekhar et commencé à s'effondrer il y a peut être 50 000 ans. Cette étoile a une magnitude de 13.5. Il s'agit d'une sous-naine bleutée extrêmement chaude surpassant la température de la plupart des naines blanches en affichant 85 000 K, 84 700°c (la température du soleil, à titre de comparaison, se situe à 6 000 K, 5 700°C).

M27 est vue dans son plan équatorial, un angle qui masque sa structure annulaire probable. Vue depuis un de ses pôles, elle pourrait ressembler à M57, la nébuleuse de l'anneau.

La distance de M27 est, comme pour la plupart des nébuleuses planétaires, mal connues. Les estimations vont de 500 à 3 500 Années Lumière.
Les estimations auxquelles le plus de crédit est accordé situent M27 aux environs de 1 250 AL. de distance. Sur cette base, M57 mesurerait dans les 3 années lumières sur son plus grand diamètre.
Mêmes incertitudes en ce qui concerne l'âge de la nébuleuse : de 3 000-4 000 ans (sur la base de mesures de l'astronome russe Chudowitchera de Pulkowo donnant un taux d'expansion de la nébuleuse de 6.8 secondes d'arc par siècle) aux environs de 50 000 ans (sur la base de mesures de l'astronome américain Burnham donnant un taux d'expansion de la nébuleuse de 1 seconde d'arc par siècle).

L'étoile centrale émet des radiations ultra-violet qui excitent les atomes de gaz de la coquille en expansion. Ces derniers réemettent ces radiations sous la forme de lumière visible. Ce processus d'ionisation des atomes d'oxygène donne à la nébuleuse sa couleur verdâtre.

L'observation de M27 à ,l'aide d'un filtre Oxygène III (OIII) permet d'isoler la longueur d'onde de 500.7 nanomètres concernée et d'améliorer la visibilité de la nébuleuse.

Ou la trouver

M27 est à rechercher dans la constellation du Renard, constellation inventée au XVIIeme siècle par Johannes HEVELIUS. La période la plus favorable à son observation se situe au Printemps et en été, le Renard étant en opposition le 25 Juillet.

La constellation est facile à trouver car elle se trouve dans le Triangle de l'été (surnom donné au triangle formé par les trois étoiles les plus brilantes qui culminent dans le ciel estival : ALTAIR de l'Aigle, VEGA de la Lyre et DENEB du Cygne) à mi chemin entre ALTAIR et DENEB. Il faut ensuite repérer les quatre étoiles qui forment la flèche, puis, pour trouver M27, remonter depuis Gamma de la Flèche vers l'étoile ETA dans la queue du Cygne

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