LES CONSTELLATIONS

 

Par une belle nuit à la campagne, il est surprenant de constater combien le ciel est couvert d'étoiles : il y en a des milliers ! Malgré ce fait, il est possible d'identifier la plupart de ces étoiles grâce à l'apprentissage des constellations, ces lignes imaginaires qui dessinent des figures géométriques dans le ciel. En ville, les choses sont plus simples : la pollution lumineuse des lampadaires et des enseignes commerciales efface les étoiles les plus faibles et seules restent visibles à l'oeil nu les principales étoiles, celles qui délimitent les constellations.

Les constellations ont des noms qui proviennent généralement de la mythologie grecque. 88 constellations sont ainsi répertoriées entre l'hémisphère Nord et l'hémisphère Sud de la Terre. Saison après saison, le club d'astronomie de Toussaint va vous guider à travers les principales constellations de l'hémisphère Nord

Avant toute chose, entendons-nous bien sur quelques conventions : les heures indiquées ci-dessous seront celles indiquées par votre montre.

Parfois, nous vous donnerons en degrés la distance séparant deux étoiles : il s'agit en fait de l'angle apparent que ces astres font dans le ciel. Pour vous aider à évaluer ces angles, vous pouvez vous servir de votre main tendue à bout de bras : la main fermée équivaut à 10 degrés, la main avec le pouce ouvert fait 15 degrés et la main avec les 5 doigts écartés au maximum fait 20 degrés.

Bien sûr, ces valeurs peuvent varier selon la taille de votre main, mais, grosso modo, ce système fonctionne à peu près et vous aidera à repérer plus facilement les étoiles du ciel. Quant aux degrés, il se subdivisent en minutes d'arc : un degré = 60 mn d'arc. Pour fixer rapidement les idées, sachez que le diamètre du Soleil et celui de la Pleine Lune font approximativement 30 minutes d'arc, c'est à dire un demi-degré.

 


LES CONSTELLATIONS D'AUTOMNE

 

Allez, en voiture !!! Nous sommes le 15 Octobre, et votre montre marque 22 heures. Commencez par vous tourner vers le Sud-Est, éventuellement en vous aidant d'une boussole. Très haut dans le ciel, vous devriez distinguer un très grand carré : c'est la constellation de Pégase. C'est elle qui va nous servir de guide au travers des constellations de l'automne. Le grand carré formé par la constellation de Pégase est très facile à repérer et permet de s'orienter parmi toutes les autres étoiles : en effet, la constellation de Pégase se trouve en dehors de la Voie Lactée et c'est pourquoi ses étoiles se détachent si nettement sur le ciel sombre. Semaine après semaine, si vous regardez le ciel tous les soirs à la même heure, 22 heures, vous la verrez se décaler progressivement vers l'Ouest au fur et à mesure que nous avancerons vers l'hiver

Pégase

Pégase

L'étoile la plus brillante (les astronomes lui donnent le nom d'étoile alpha de la constellation de Pégase) s'appelle Markab et elle constitue le coin inférieur droit du grand carré. Markab est distante de nous de 102 années-lumière.

Le long du bord droit du carré de Pégase, vous parviendrez peut-être à distinguer à l'oeil nu, et à coup sûr aux jumelles, une toute petite étoile : 51 Pegasi. Bien que ne payant pas de mine, elle a cependant une importance toute particulière puisque c'est autour de cette étoile qu'a été découverte en 1995 la première planète extérieure à notre système solaire (les astronomes appellent ces planètes des planètes exosolaires). Cette étoile est quasiment la soeur jumelle de notre Soleil : même taille, même luminosité, même composition chimique. Elle est simplement un peu plus âgée que le Soleil : 8 milliards d'années, contre 4.5 pour notre Soleil


Andromède

Andromède

Si l'on poursuit une ligne imaginaire partant d'Alphératz, l'étoile située au coin supérieur gauche du carré de Pegase, et qu'on se dirige vers l'Est, on arrive alors sur la constellation d'Andromède. Cette constellation contient en fait 3 brillantes étoiles dont les noms sont d'origine arabe. Il s'agit d'Almach, de Mirach et d'Alpheratz. Cette dernière a donc la particularité d'appartenir à la fois à la constellation de Pégase et à celle d'Andromède : faut pas chercher à comprendre ... Quant à Almach, on constate au télescope que c'est une belle étoile double aux couleurs contrastées, orange et bleu.

Mirach, elle, aidera l'observateur à trouver une très belle galaxie s'il poursuit à partir de cette étoile une ligne imaginaire vers le Nord-Ouest. Cette galaxie, Messier 31, véritable star des nuits d'automne, est située à plus de 2 millions d'années-lumière de nous. Elle est plus connue sous le nom de "Grande Galaxie d'Andromède". C'est l'objet le plus lointain de l'univers qu'un oeil humain puisse voir sans instrument par les nuits très claires, si vous prenez la précaution d'aller à la campagne, loin de tout lampadaire : elle ressemble alors à une petite tache floue ovale. Aux jumelles, on la distingue parfaitement et dans un petit télescope, elle ressemblera à ceci :

M31 dans un télescope de 114 mm de diamètre


Persée

Persée

Si l'on trace une ligne imaginaire partant de l'étoile Almach d'Andromède, et que l'on poursuit cette ligne vers l'Est, on arrive alors sur les étoiles formant la constellation de Persée.

L'une de ses étoiles, Algol, a la particularité d'être une "étoile binaire à éclipses" : en clair, il s'agit de 2 soleils en orbite l'un autour de l'autre, dont le plus gros, Algol, voit son éclat diminuer brutalement tous les 3 jours, lorsque le petit compagnon obscur passe devant l'étoile principale. Il s'agit là de l'une des étoiles variables les plus faciles à observer. Vous trouverez dans nos éphémérides du mois les dates où Algol passera à son minimum d'éclat. Vous pouvez également consulter notre petit dossier sur les étoiles variables pour en savoir un peu plus.

L'étoile principale de Persée (l'étoile alpha des astronomes) se nomme quant à elle Mirfak : c'est une étoile super-géante distante de 470 années-lumière.

Un petit bijou est caché dans la constellation de Persée : un amas double d'étoiles. Si la nuit est claire, on le distingue facilement à l'oeil nu, comme une tache floue et ronde située à mi-chemin entre le Nord de la constellation de Persée, et la constellation de Cassiopée. Avec une modeste paire de jumelles, le spectacle est déjà sympa :

Le double amas de Persée dans une paire de jumelles

Dans un télescope, à faible grossissement x 25, le spectacle devient carrément somptueux, des dizaines d'étoiles se regroupant dans cet amas double. Ici, un grand nuage d'hydrogène s'est effondré sur lui-même, en se scindant en 2 parties, pour donner naissance à ces deux amas riches de 400 et 300 étoiles, et situé à 7400 années-lumière de la Terre

Le double amas de Persée au télescope

On trouve également dans Persée un autre amas ouvert d'étoiles, appelé Messier 34, qui est facilement repérable aux jumelles : cet amas d'une soixantaine d'étoiles est situé à 1450 années-lumière de la Terre et est âgé d'environ 150 millions d'années

M34


Le Triangle

Le Triangle

La constellation du Triangle se trouve sous la constellation d'Andromède ainsi que du côté sud-est de Persée. Les trois étoiles de cette petite constellation peu brillante forment une sorte de triangle allongé. La principale étoile est une étoile naine située à 64 années-lumière de nous. Plus intéressant, la constellation du Triangle contient une grande galaxie spirale, appelée Messier 33. Cette galaxie constitue un bon test visuel : vous ne pourrez l'observer à l'oeil nu que par les nuits très claires et que si vous possédez une acuité visuelle parfaite et un ciel dépourvu de toute pollution lumineuse (lampadaires, enseignes publicitaires). Sinon, avec des jumelles, par une belle nuit, on parvient, assez difficilement, à distinguer une tache ronde très pâle, qui se confond presque avec le fond du ciel. Dans un puissant télescope, cette galaxie ressemble à ceci :

M33, la galaxie du Triangle



Le Bélier

Le Bélier

La constellation du Bélier est assez peu brillante mais est facile à trouver puisqu'elle est située juste sous la constellation du Triangle. C'est une constellation formée d'étoiles très moyennes : Hamal, Sheratan et Mesarthim sont les plus brillantes. Hamal est une étoile géante tandis que Mesarthim est une magnifique étoile double.


Cassiopée

Mais revenons à la constellation de Persée, et regardons au-dessus d'elle, en direction du Nord : vous trouverez 5 brillantes étoiles formant Cassiopée, une constellation qui a la forme d'un W. Il est à noter que c'est dans Cassiopée que l'astronome danois Tycho Brahé observa en 1572 une supernova, une étoile qui venait d'exploser.

Cassiopée

L'étoile Iota Cassiopée est un système formé de 3 étoiles situé à 180 années-lumière de la Terre. Dans une petite lunette de 75 mm de diamètre, on voit bien l'étoile principale, de couleur jaune, et ses deux petits compagnons, bleus.

Située en plein dans la Voie Lactée, Cassiopée est littéralement truffée d'amas ouverts d'étoiles. Nous vous en avons sélectionné 4 particulièrement sympas à observer

L'un des plus rigolos à observer avec un petit télescope est l'amas d'étoiles E.T. (NGC457 pour les astronomes). Deux gros yeux globuleux, un corps difforme et les bras étendus, le plus long dirigé vers la droite avec tout au bout le doigt du gentil petit extra-terrestre qui voulait rentrer chez lui ...

L'amas E.T.

Le repérage de ce spectaculaire amas d'étoiles, découvert par Herschel, est très simple : l'oeil le plus brillant de E.T. est formé par l'étoile Phi de la constellation de Cassiopée. Mais Phi Cassiopée ne fait partie de l'amas que par un simple effet de perspective : cette étoile géante rouge n'est située qu'à 2300 années-lumière alors que les 80 étoiles de l'amas E.T. sont beaucoup plus lointaines, à 9300 années-lumière environ.

Un autre bel amas d'étoiles est l'amas M52. Des jumelles ne vous montreront qu'une tache floue. De même, une lunette astronomique d'initiation ne vous montrera que 3 ou 4 étoiles. Par contre, un télescope d'entrée de gamme, de 114 mm de diamètre, monté avec un faible grossissement, vous montrera un spectacle magnifique : des dizaines d'étoiles regroupées au sein de cet amas de 15 années-lumière de diamètre.

M52

NGC7789 vaut aussi le déplacement : banale petite tache floue toute ronde aux jumelles, un télescope de 114 mm, avec un grossissement x 90 vous dévoilera un tapis d'étoiles se détachant sur le fond noir du ciel. Si vous avez l'occasion de rendre visite au club d'astronomie de Toussaint, demandez à ses animateurs de vous braquer l'un de leurs télescopes de 200 mm sur cet amas d'étoiles : vous allez en rester babas ! NGC7789 est l'un des amas ouverts les plus denses que l'on connaisse, puisqu'il contient plus d'un millier d'étoiles réunies dans une sphère de 50 années-lumière, le tout étant perché à 6000 années-lumière au-dessus de votre tête !

NGC7789

Un petit dernier avant de reprendre la route ? M103 ! Simple tache floue aux jumelles, un petit télescope vous montrera une bonne vingtaine d'étoiles disposées en triangle :

M103


La Grande Ourse

L'une des plus grandes et des plus faciles à identifier parmi les constellations est sans contestation la Grande Ourse.

Située au Nord de Cassiopée, elle a la forme d'une grande casserole et elle contient au moins 7 brillantes étoiles. La ligne qui joint les étoiles Dubhe et Merak, formant le côté droit de la casserole, indique la direction de l'étoile Polaire. Cette dernière, comme on le verra juste après, fait partie de la Petite Ourse.

La Grande Ourse

Dubhe est quant à elle l'étoile la plus brillante de la Grande Ourse et elle est située à 142 années- lumière de la Terre. Dubhe est en fait une étoile double. D'un autre côté, Mizar et Alcor, situées dans la poignée de la casserole, sont des étoiles assez complexes. Les anciens astronomes arabes se servaient de ces deux étoiles pour tester leur acuité visuelle : de bons yeux parviennent à nettement distinguer Alcor et Mizar. Si vous avez une mauvaise vue, vous ne verrez que Mizar. Dans un télescope, on se rend compte qu'il existe une troisième petite étoile, qui forme un couple de Soleils avec Alcor. Ce sont des étoiles binaires situées à 80 années-lumière de nous.

Alcor et Mizar à l'oeil nu, puis dans l'oculaire d'un télescope

On retrouve également dans la Grande Ourse plusieurs galaxies importantes, répertoriées dans le catalogue élaboré au XVII ème siècle par Charles Messier : M51, M101, M106, M108, M109; mais il faut un bon télescope et un ciel bien pur, dénué de pollution lumineuse, pour bien les voir.



La Petite Ourse

La Petite Ourse possède une forme ressemblant à celle de la Grande Ourse mais en plus petit.

Sa principale étoile est celle que l'on appelle l'Etoile Polaire (Polaris). Celle-ci se trouve à moins d'un degré du pôle nord céleste et est en fait une étoile géante située à 470 années-lumière de la Terre. Pour la repérer à coup sûr, il suffit de repartir du côté droit de la casserole que dessine la Grande Ourse dans le ciel, et de prolonger de 5 fois ce côté droit pour tomber pile sur l'Etoile Polaire

Comment repérer l'étoile polaire

En plus d'être une étoile géante, l'Etoile Polaire est également une étoile variable dont la brillance varie selon une période de 32 jours.



Céphée

Entre Cassiopée et la Petite Ourse, au-dessus du W de Cassiopée, se trouve Céphée. Cette constellation, qui n'est pas très visible, fait penser à un dessin d'enfant représentant une petite maison avec un toit.

Céphée

Dans Céphée, on peut remarquer 5 étoiles de moyenne brillance. Cette constellation comprend également plusieurs étoiles variables ou doubles ainsi que des amas d'étoiles. L'étoile variable la plus connue est l'étoile Delta, qui a donné le nom de céphéides à toute une classe très particulière d'étoiles variables dont la luminosité varie avec une régularité de métronome. Delta voit ainsi sa luminosité passer de la magnitude 3.5 à la magnitude 4.4 en très exactement 5 jours 8 heures et 50 minutes. Pour en savoir plus sur les 30 000 étoiles variables qui clignotent au-dessus de votre tête, vous pouvez consulter le dossier que vous a concocté le club d'astronomie de Toussaint.



Pour admirer de somptueuses photographies de ces constellations, allez donc jeter un coup d'oeil sur le site Internet de Philippe Durville, vous allez en rester comme deux ronds de flans ... Et si vous désirez progresser dans la découverte des nébuleuses, galaxies, amas d'étoiles contenus dans ces constellations, le site "Observations faciles" de Maco Brodard devrait vous rendre grand service. Enfin, les enseignants et les animateurs de club peuvent télécharger sur le site Internet d'Yves Lhoumeau, maniaque binoculaire bien connu dans le milieu des astronomes amateurs, un fichier et un manuel complets afin de réaliser eux-mêmes des diapositives des constellations du ciel.

Pour admirer de somptueuses photographies des constellations, allez donc jeter un coup d'oeil sur le site Internet de Philippe Durville, vous allez en rester comme deux ronds de flans ... Celui de Jean Pierre Bousquet mérite aussi le détour. En anglais, le site d'Axel Mellinger consacré à ses photos panoramiques interactives de la Voie lactée est I-N-C-O-N-T-O-U-R-N-A-B-L-E. Les enseignants et les animateurs de club peuvent également télécharger sur le site Internet d'Yves Lhoumeau, maniaque binoculaire bien connu dans le milieu des astronomes amateurs, un fichier et un manuel complets afin de réaliser eux-mêmes des diapositives des constellations du ciel (cliquez sur "diaporama à fabriquer"). Si vous disposez d'un télescope et que vous souhaitez disposer d'une aide complète et en même temps facile à utiliser pour un débutant, nous vous recommandons chaudement le CD-Rom Astrothèque 2000 : un atlas du ciel comprenant 220 objets détaillés comme nulle part ailleurs avec les cartes, les photos, les explications et les dessins indispensables pour les repérer, des éphémérides interactives vous permettant de tout savoir sur ce qui se déroulera au cours de la nuit, un atlas lunaire, une banque de plus d'un millier de photos et dessins d'astronomes amateurs commentés, des cartes du ciel, fiches et maquettes prêtes à être imprimées, un pilotage dans le système solaire en 3D : bref, une vraie petite merveille que nous utilisons très régulièrement à Toussaint pour préparer nos soirées d'observation du ciel. Pour plus de renseignements, cliquez sur l'image ci-dessous


 

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