Bienvenue à Messier lundi! Dans notre hommage continu au grand Tammy Plotner, nous jetons un coup d'œil au cluster de renommée mondiale connu pour ses sept points de lumière majeurs - le cluster des Pléiades!
Au XVIIIe siècle, le célèbre astronome français Charles Messier a noté la présence de plusieurs «objets nébuleux» dans le ciel nocturne. Les ayant à l'origine confondus avec des comètes, il a commencé à en dresser une liste afin que d'autres ne commettent pas la même erreur que lui. Avec le temps, cette liste (connue sous le nom de catalogue Messier) comprendrait 100 des objets les plus fabuleux du ciel nocturne.
L'un d'eux est le célèbre Cluster Pléiades, également connu sous le nom de Seven Sisters (et d'innombrables autres noms). Amas d'étoiles ouvertes situé à environ 390 à 456 années-lumière de la Terre dans la constellation du Taureau, cet amas est dominé par des étoiles bleues très brillantes et chaudes. Étant à la fois brillant et l'un des amas d'étoiles les plus proches de la Terre, cet amas est facilement visible à l'œil nu dans le ciel nocturne.
La description:
Les neuf étoiles les plus brillantes des Pléiades portent le nom des Sept Sœurs de la mythologie grecque: Sterope, Merope, Electra, Maia, Taygete, Celaeno et Alcyone, ainsi que leurs parents Atlas et Pleione. Pour les télescopes à rayons X à bord de l'observatoire ROSAT en orbite, l'amas présente également une apparence impressionnante, mais légèrement modifiée.
Cette image en fausses couleurs a été produite à partir d'observations ROSAT en traduisant différentes bandes d'énergie de rayons X en couleurs visuelles - les énergies les plus faibles sont affichées en rouge, moyennes en vert et les énergies les plus élevées en bleu. (Les cases vertes indiquent la position des sept étoiles visuelles les plus brillantes.)
Les étoiles des Pléiades vues aux rayons X ont des atmosphères extérieures extrêmement chaudes et ténues appelées coronas et la gamme de couleurs correspond à différentes températures coronales. Cela permet de déterminer la masse et la présence d'étoiles naines brunes au sein de Messier 45. Comme Greg Ushomirsky (et al) l'a dit dans une étude de 1998:
«Nous présentons un calcul analytique de l'appauvrissement thermonucléaire des éléments légers lithium, béryllium et bore dans des étoiles entièrement convectives de faible masse. Sous l'hypothèse que l'étoile pré-séquence principale est toujours entièrement mélangée pendant la contraction, nous constatons que la combustion de ces éléments lumineux rares peut être calculée analytiquement, même lorsque l'étoile est dégénérée. En utilisant la température effective comme paramètre libre, nous contraignons les propriétés des étoiles de faible masse à partir de données d'observation, indépendamment des incertitudes associées à la modélisation de leurs atmosphères et de la convection. Notre solution analytique explique la dépendance de l'âge à un niveau donné de déplétion élémentaire sur la température efficace stellaire, les sections efficaces nucléaires et la composition chimique. Ces résultats sont également utiles comme références pour ceux qui construisent des modèles stellaires complets. Plus important encore, nos résultats permettent aux observateurs de traduire les non-détections de lithium chez les jeunes membres du cluster en un âge minimum indépendant du modèle pour ce cluster. En utilisant cette procédure, nous avons trouvé des limites inférieures à l'âge des amas de Pléiades (100 Myr) et d'Alpha Persei (60 Myr). La datation d'un amas ouvert à l'aide d'étoiles de faible masse est également indépendante des techniques adaptées à l'évolution de la séquence principale supérieure. La comparaison de ces méthodes fournit des informations cruciales sur la quantité de dépassement convectif (ou de mélange induit par rotation) qui se produit lors de la combustion d'hydrogène central dans les étoiles de 5 à 10 Mo, généralement à l'arrêt de la séquence principale pour ces grappes. »
En tant que l'un des amas d'étoiles les plus proches de notre système solaire, le M45 est dominé par des étoiles bleues chaudes qui ne se sont formées qu'au cours des 100 derniers millions d'années. A côté de Maia se trouve une nébuleuse de réflexion découverte par Tempel, une nébuleuse faible qui accompagne Merope a été découverte par le maître observateur E.E. Barnard. On croyait d'abord que ces éléments étaient restés de la formation de l'amas.
Cependant, il n'a pas fallu de nombreuses années d'observation du mouvement approprié pour que les astronomes réalisent que les Pléiades se déplaçaient réellement à travers un nuage de poussière interstellaire. Bien que ce groupe bleu agréable ne soit qu'à 440 années-lumière, il ne lui reste que 250 millions d'années avant que les interactions de marée ne le déchirent. D'ici là, son mouvement relatif l'aura transporté de la constellation du Taureau à la partie sud d'Orion!
Bien sûr, de nombreux observateurs ne sont pas sûrs de voir ou non la nébulosité dans M45. Il y a de fortes chances que si vous voyez ce qui semble être un «brouillard» autour des étoiles brillantes - vous y êtes. Seule une grande ouverture ou photographie révèle toute l'étendue de la nébuleuse de réflexion… et il y a beaucoup de raisons scientifiques à cela. Dit Steven Gibson (et al) dans une étude de 2003:
«L'analyse de la géométrie de diffusion est compliquée par le mélange de lumière provenant de nombreuses étoiles et la présence probable de plusieurs couches de diffusion. Malgré ces complications, nous concluons que la majeure partie de la lumière diffusée provient de la poussière devant les étoiles dans au moins deux couches de diffusion, l'une loin devant et étendue, l'autre plus près des étoiles et confinée dans des zones de forte nébulosité. La première couche peut être approchée comme une dalle de premier plan optiquement mince dont la distance de visibilité des étoiles est en moyenne de 0,7 pc. La deuxième couche est également optiquement mince dans la plupart des endroits et peut se situer à moins de la moitié de la séparation de la première couche, peut-être avec du matériel parmi ou derrière les étoiles. L'association de la nébulosité périphérique à la condensation principale autour des étoiles les plus brillantes n'est pas claire. Les modèles avec des propriétés de grain standard ne peuvent pas rendre compte de la faiblesse de la lumière UV diffusée par rapport à l'optique. Une certaine combinaison de changements significatifs dans l'albédo du modèle de grain et les valeurs d'asymétrie de la fonction de phase est nécessaire. Notre modèle le plus performant a un albédo UV de 0,22 +/- 0,07 et une asymétrie de diffusion de 0,74 +/- 0,06. Les amas de poussière hypothétiquement optiquement épais manqués par les mesures de la ligne de visée interstellaire ont peu d'effet sur les couleurs nébulaires, mais pourraient déplacer l'interprétation de nos propriétés de diffusion dérivées des grains individuels vers le milieu en vrac.
Étant donné que les Pleaides sont vraiment proches de notre système solaire, les astronomes ont-ils pu détecter quoi que ce soit à l'intérieur de leurs frontières qui les ait surpris? La réponse est oui. selon une étude de 1998 par E.L. Martin:
«Nous présentons la découverte d'un objet dans l'amas ouvert des Pléiades, nommé Teide 2, avec une photométrie optique et infrarouge qui le place sur la séquence d'amas légèrement en dessous de la limite de masse sous-stellaire attendue. Nous avons obtenu des spectres basse et haute résolution qui nous permettent de déterminer son type spectral (M6), sa vitesse radiale et son élargissement en rotation et de détecter H? en émission et Li I en absorption. Toutes les propriétés observées soutiennent fortement l'appartenance de Teide 2 aux Pléiades. Cet objet a un rôle important dans la définition de la réapparition du lithium en dessous de la limite sous-stellaire dans les Pléiades. "
Et quelle étoile est-ce? Un catalogué connu sous le nom de HD 23514, qui a une masse et une luminosité un peu plus grandes que notre Soleil. Mais c'est une étoile entourée d'un nombre extraordinaire de particules de poussière chaudes. "Des quantités inhabituellement massives de poussière, comme on le voit sur les étoiles des Pléiades et du Bélier, ne peuvent pas être primordiales mais doivent plutôt être des débris de deuxième génération générés par des collisions de gros objets", a déclaré Song, "" Les collisions entre comètes ou astéroïdes ne produiraient pas n'importe où près de la quantité de poussière que nous voyons. "
Les astronomes ont analysé les émissions d'innombrables particules de poussière microscopiques et ont conclu que l'explication la plus probable est que les particules sont des débris de la collision violente de planètes ou d'embryons planétaires. Song appelle les particules de poussière les «blocs de construction des planètes», qui peuvent s'accumuler en comètes et en petits corps de taille astéroïde, puis s'agglutiner pour former des embryons planétaires, devenant éventuellement des planètes à part entière.
"En train de créer des planètes rocheuses et terrestres, certains objets entrent en collision et se développent en planètes, tandis que d'autres se brisent en poussière", a déclaré Song. "Nous voyons cette poussière."
Histoire de l'observation:
La reconnaissance des Pléiades remonte à l'Antiquité, et ses étoiles sont connues sous de nombreux noms dans de nombreuses cultures. Les Grecs et les Romains les appelaient les «Sept Étoilés», le «Filet des Étoiles», «Les Sept Vierges», «Les Filles de Pleione» et même «Les Enfants d'Atlas». Les Égyptiens les appelaient «les étoiles d'Athyr»; les Allemands comme «Siebengestiren» (les Sept étoiles); les Russes comme "Baba" après Baba Yaga - la sorcière qui a volé à travers les cieux sur son balai de feu.
Les Japonais les appellent «Subaru»; Les Nordiques les voyaient comme des meutes de chiens; et les Tongiens comme «Matarii» (les petits yeux). Les Indiens d'Amérique considéraient les Pléiades comme sept jeunes filles placées haut sur une tour pour les protéger des griffes des ours géants, et même Tolkien a immortalisé le groupe d'étoiles du Hobbit comme «Remmirath». Les Pléiades ont même été mentionnées dans la Bible! Donc, vous voyez, peu importe où nous regardons dans notre histoire «étoilée», cet amas de sept étoiles brillantes en fait partie.
Charles Messier l'enregistrerait le 4 mars 1769 où son seul commentaire serait: "Amas d'étoiles connu sous le nom de Pléiades: la position rapportée est celle de l'étoile Alcyone." Même si les astronomes historiques n’ont guère fait plus que commenter la présence du M45, nous sommes toujours heureux que Charles l’ait enregistré - car il n’a jamais reçu une autre désignation de catalogue «officielle»!
Localisation de Messier 45:
Le plus souvent, les Pléiades se trouvent facilement à l'œil nu comme un amas d'étoiles très visible à environ une main au nord-ouest d'Orion. Cependant, si le ciel est clair, le M45 pourrait être un peu plus difficile à repérer. Si c'est le cas, recherchez l'étoile rouge brillante Aldebaran et dirigez-vous vers 10 degrés (une largeur de poing moyenne) au nord-ouest.
Il se montrera très facilement dans toutes les tailles d'optique et dans pratiquement toutes les conditions - sauf pour les nuages et la lumière du jour! La grande taille du Messier 45 en fait un candidat idéal pour les jumelles, où il couvrira environ la moitié du champ de vision moyen. Lorsque vous utilisez un télescope, choisissez le moins d'agrandissement possible pour voir l'ensemble de l'amas et utilisez un agrandissement plus élevé pour étudier les étoiles individuelles.
Et comme toujours, voici les faits rapides sur cet objet Messier pour vous aider à démarrer:
Nom d'objet: Messier 45
Désignations alternatives: M45, les Pléiades, Seven Sisters, Subaru
Type d'objet: Amas d'étoiles galactiques ouvertes, nébuleuse à réflexion
Constellation: Taureau
Ascension droite: 03: 47.0 (h: m)
Déclinaison: +24: 07 (deg: m)
Distance: 0,44 (kly)
Luminosité visuelle: 1,6 (mag)
Dimension apparente: 110,0 (arc min)
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur Messier Objects ici à Space Magazine. Voici l'introduction de Tammy Plotner aux objets Messier, M1 - La nébuleuse du crabe, M8 - La nébuleuse du lagon, et les articles de David Dickison sur les marathons Messier 2013 et 2014.
N'oubliez pas de consulter notre catalogue Messier complet. Et pour plus d'informations, consultez la base de données SEDS Messier.
Sources:
- Objets Messier - Messier 45: le cluster des Pléiades
- Wikipédia - Pléiades
- SEDS - Messier 45
- Observatoire d'Arecibo - Les Pléiades
