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Nébuleuse de la Carène

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Nébuleuse de la Carène
Image illustrative de l’article Nébuleuse de la Carène
Nébuleuse de la Carène
(2012, photo du VLT de l'ESO).
Données d’observation
(Époque J2000.0)
Constellation Carène
Ascension droite (α) 10h 45m 08,5s[1]
Déclinaison (δ) −59° 52′ 00″ [1]
Magnitude apparente (V) 1,0[2]
Dimensions apparentes (V) 120′ × 120′[3],[2]

Localisation dans la constellation : Carène

(Voir situation dans la constellation : Carène)
Astrométrie
Distance ∼ 8 500 a.l. (∼ 2 610 pc)[4]
Caractéristiques physiques
Type d'objet Nébuleuse en émission & Nébuleuse par réflexion
Galaxie hôte Voie lactée
Dimensions ∼ 300 a.l. (∼ 92 pc)
Découverte
Découvreur(s) Nicolas-Louis de Lacaille [2],[5]
Date [2]
Désignation(s) ESO 128-EN13
Eta Car nebula[3]
Caldwell 92[6].
Liste des objets célestes
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La nébuleuse de la Carène (ou Grande nébuleuse de la Carène, NGC 3372) est une nébuleuse en émission et une nébuleuse par réflexion située dans la constellation de la Carène. Elle a été découverte par l'astronome français Nicolas-Louis de Lacaille en 1752 depuis le cap de Bonne-Espérance en Afrique du Sud[2].

À une distance d'environ 8 500 années-lumière estimée à l'aide des données récentes du satellite Gaia[4] et une dimension apparente de 120 minutes d'arc, cette nébuleuse est l'une des plus vastes régions HII connues de notre galaxie avec une envergure approchant les 300 années-lumière. Bien que quatre fois plus grande et plus lumineuse que la nébuleuse d'Orion, la nébuleuse de la Carène est moins célèbre en raison de sa position lointaine dans le ciel de l'hémisphère sud. Comme la nébuleuse d'Orion, NGC 3372 est visible à l'œil nu, mais on ne distingue pas les couleurs que l'on voit sur les photos télescopiques, seulement une tache blanchâtre[7].

La nébuleuse de la Carène renferme la grande association stellaire OB Carina OB1 (en) et plusieurs amas ouverts contenant de très nombreuses étoiles de type O ainsi que plusieurs étoiles Wolf-Rayet. L'association Carina OB1 englobe les amas Trumpler 14 et Trumpler 16. Trumpler 14 est l'un des plus jeunes amas connus, âgé de seulement 6,8 millions d'années[8]. L'étoile WR 25 est la plus lumineuse connue de la Voie lactée et elle se trouve dans Trumpler 16. Le célèbre système stellaire d'Eta Carinae et la supergéante bleue de classe O HD 93129 A se trouvent aussi dans Trumpler 16. Trumpler 15, Collinder 228, Collinder 232, NGC 3293 et l'amas de la nébuleuse NGC 3324 sont aussi considérés comme membres de l'association Carina OB1. NGC 3293 est l'amas le plus vieux et le plus éloigné de Trumpler 14, indiquant ainsi une séquence de formation d'étoiles toujours active.

Objets dans la nébuleuse de la Carène

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Êta de la Carène (η Car, Eta Carinae)

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Article détaillé : Eta Carinae.
Êta de la Carène dans trois longueurs d'onde.

Êta de la Carène (η Car) est une étoile hypergéante extrêmement lumineuse. Les estimations de sa masse vont de 100 à 150 fois celle du Soleil et sa luminosité est environ quatre millions de fois supérieure à celle du Soleil.

C'est l'étoile la plus massive que l'on peut étudier de manière très détaillée à cause de son emplacement et de sa taille. Plusieurs autres étoiles connues peuvent être plus lumineuses et plus massives, mais les données les concernant sont beaucoup moins fiables. Puisque des exemples, tels que l'étoile du Pistolet, ont été rétrogradés grâce à l’amélioration des données, il convient d’être sceptique quant à la plupart des listes disponibles des étoiles les plus massives. Bien que les listes des étoiles les plus lumineuses varient d'une source à l'autre, η Car y figure parmi les dix premières étoiles avec une luminosité égale à 5 millions de fois celle du Soleil.

Les étoiles dont la masse est supérieure à 80 fois celle du Soleil sont des millions de fois plus lumineuses. Elles sont rares, à peine quelques dizaines dans notre galaxie et elles approchent une situation hors de contrôle connue sous le nom de limite d'Eddington, c'est-à-dire une situation où leur pression de radiation prend le dessus sur la gravité. Des constituants de l'étoile sont alors éjectés. Les étoiles de plus de 120 masses solaires dépassent la limite théorique d’Eddington et leur gravité est à peine suffisante pour retenir leur rayonnement et leurs gaz, ce qui pourrait entraîner une supernova ou une hypernova dans un proche avenir.

Les effets d'η Car sur la nébuleuse peuvent être observés directement. Les globules sombres et certains autres objets moins visibles ont des queues pointant directement dans la direction de l'étoile massive. L'apparence globale de la nébuleuse de la Carène devait être passablement différent avant la grande éruption d'η Car en 1841, éruption qui a entouré l'étoile de poussière réduisant ainsi considérablement le rayonnement ultraviolet qu'elle déversait dans son environnement.

Nébuleuse de l'Homoncule

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Article détaillé : Homunculus Nebula (en).
Êta de la Carène entourée de la nébuleuse de l'Homoncule.

Dans la nébuleuse, on retrouve une composante beaucoup plus petite qui entoure l'étoile η Car. On lui a donné le nom de nébuleuse de l'Homoncule, du mot latin homunculus qui signifie petit homme. On pense que ce nuage bipolaire a été éjecté de l'étoile lors d'une énorme explosion observée en 1841, qui a fait brièvement de η Car la deuxième étoile la plus brillante du ciel.

La nébuleuse de l'Homoncule est une petite région HII renfermant des gaz soumis à des chocs les propulsant soit dans des états ionisés ou excités[9]. L'Homoncule absorbe aussi une grande partie du rayonnement du système stellaire central extrêmement lumineux et le réémet dans le domaine de l'infrarouge. L'Homoncule est l'objet le plus brillant du ciel aux longueurs d'onde de l'infrarouge moyen[10].

Nébuleuse du trou de serrure

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La nébuleuse du trou de serrure en haut à gauche de l'image pris par le télescope spatial Hubble. Cette nébuleuse a aussi été surnommée le doigt de Dieu en raison de sa ressemblance avec un doigt d'honneur.

Le trou de serrure, ou nébuleuse du trou de serrure, est un petit nuage sombre de molécules froides et de poussière dans la nébuleuse de la Carène. Il contient aussi des filaments brillants de gaz chaud et fluorescent se découpant sur la nébuleuse de fond, beaucoup plus lumineuse. John Herschel l'a décrit comme un lemniscate ou une vacuité ovale (« oval vacuite ») lors de sa première description[11] pour s'en tenir par la suite au vacuité ovale[12]. Le terme lemniscate a continué d'être utilisé pour décrire cette partie de la nébuleuse[13] jusqu'à ce qu'Emma Converse, une écrivaine en astronomie, décrive sa forme comme ressemblant à un trou de serrure dans un article paru en 1873 dans le Appleton's Journal (en)[14]. Ce nom est maintenant d'usage courant et il est parfois malheureusement utilisé pour désigner l'ensemble de la nébuleuse de la Carène.

Le trou de serrure est la nébulosité obscure superposée à l'environnement plus brillant de la nébuleuse de la Carène (Observatoire européen austral).

Le diamètre de la structure en trou de serrure est d’environ sept années-lumière. Son apparence a considérablement changé depuis sa première observation, probablement en raison de modifications du rayonnement ionisant d’η Car[15]. Le trou de la serrure n'a pas sa propre désignation dans le catalogue NGC. Il est parfois désigné à tort NGC 3324[16], mais cette désignation du catalogue fait référence à une nébuleuse en émission située juste au nord-ouest de la nébuleuse de la Carène ou quelquefois à l'amas d'étoiles de cette même nébuleuse.

Trumpler 14

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Article détaillé : Trumpler 14 (en).
Trumpler 14 par le télescope spatial Hubble.

Trumpler 14 est un amas ouvert d'un diamètre de six années-lumière (1,8 pc) situé dans les régions intérieures de la nébuleuse de Carina, à environ 2 733 pc (8 900 années-lumière) de la Terre[8]. Il s’agit de l'un des principaux amas de l’ association stellaire Carina OB1, la plus grande association de la nébuleuse Carina[10]. Cet amas est très jeune, environ 6,8 millions d'années[8]. Environ 2 000 étoiles ont été identifiées dans Trumpler 14[17] et la masse totale de l'amas est estimée à 4300 [18].

Trumpler 15

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Article détaillé : Trumpler 15 (en).
Trumpler 15 (Observatoire européen austral).

Trumpler 15 est un amas d'étoiles situé au nord-est de la nébuleuse de la Carène. Les premières études étaient en désaccord sur sa distance, mais les mesures astrométriques effectuées par la mission Gaia ont confirmé qu'il s'agissait d'une distance comparable au reste de l'association Carina OB1[4]. Selon la base de données WEBDA, Trumpler 15 est à 1 853 pc de la Terre, soit à environ 6 044 années-lumière et son âge est de 8,4 millions d'années[19].

Trumpler 16

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Article détaillé : Trumpler 16.
Cette image par le télescope Danois de 1,5 mètre montre la nébuleuse de la Carène dans le proche infrarouge. Trumpler 16 est l'amas d'étoile à gauche d'η Car, l'étoile la plus brillante de l'image.

Trumpler 16 est l’un des principaux amas de l’ association stellaire Carina OB1 et il est plus grand et plus massif que Trumpler 14[10]. L'étoile η Car fait partie de cet amas. Selon la base de données WEBDA, Trumpler 16 est à 2 673 pc de la Terre, soit à environ 8 718 années-lumière et son âge est de 6,1 millions d'années[20].

Montagne mystique

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Article détaillé : La Montagne Mystique.
La montagne mystique capturée par le télescope spatial Hubble.

La montagne mystique est un surnom que l'on a donné à un pilier de poussière et de gaz que le télescope spatial Hubble a pris en photo pour célébrer son 20e anniversaire. La région a été captée par la caméra à large champ WFC3 du télescope les 1er et . La hauteur du pilier est d'environ trois années-lumière. On peut voir sur la photo prise par Hubble des étoiles naissantes qui projettent des jets de gaz ruisselant de ses sommets.

WR 22

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Article détaillé : WR 22 (en).
WR 22 par l'observatoire de La Silla de l'ESO.

WR 22 est un système stellaire binaire à éclipses dont l'étoile massive est de type Wolf-Rayet et la plus petite de type O[21]. Les données orbitales recueillies ont permis de calculer les masses des deux étoiles du système : 55,3 ± 7,3 pour l'étoile la plus massive et 20,6 ± 1,7 pour la plus petite[21].

WR 25

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Article détaillé : WR 25 (en).
L'étoile la plus brillante est WR 25 (une partie de l'image prise par le télescope spatial Hubble).

WR 25 est un système binaire situé dans la partie centrale de la nébuleuse de la Carène. Ce système stellaire fait partie de l'amas Trumpler 16. L'étoile la plus massive principale est de type Wolf–Rayet. C'est peut-être l'étoile la plus lumineuse de la galaxie. La plus petite secondaire est difficile à observer, mais on pense qu’il s’agit d’une étoile de type OB.

HD 93129

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Article détaillé : HD 39129.

HD est un système stellaire composé de trois étoiles de type O. Les trois étoiles de HD 93129 sont parmi les plus lumineuses de la Voie lactée[22]. HD 93129 est constitué de deux composantes clairement résolues : HD 93129 A et HD 93129. HD 93129 A est lui-même un système binaire dont les deux étoiles sont beaucoup plus rapprochées.

HD 93250

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Article détaillé : HD 93250 (en).

HD 93250 est l’une des étoiles les plus brillantes de la nébuleuse de la Carène. On sait qu'il s'agit d'une étoile binaire, mais les spectres individuels des deux composantes n’ont jamais été observés. Le système est à seulement 7,5 minutes d'arc d'η Car[23]. On considère que HD 93250 fait partie de l'amas Trumpler 16, même s'il semble plus rapproché de Trumpler 14[24].

HD 93205

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Article détaillé : HD 93205 (en).

HD 93205 est un système binaire de deux étoiles de la séquence principale. L'étoile la plus massive est de type 03.5. Sa masse a été calculée à partir des paramètres orbitaux des orbites. Elle est comprise entre 40 et 60 [25]. L'étoile la moins massive est de type 08 et sa masse est d'environ 20 [26]. Elle se déplace très rapidement sur son orbite à une vitesse de plus de 300 km/s[27].

Catalogue des amas ouverts de NGC 3372

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En 1998, il y avait 8 amas ouvert connus dans le nébuleuse de la Carène[2] :

  • Bochum 10 (Bo 10) ;
  • Bochum 11 (Bo 11) ;
  • Collinder 228 (Cr 228)[28] ;
  • Collinder 232 (Cr 232) ;
  • Collinder 234 (Cr 234) ;
  • Trumpler 14 (Tr 14, Cr 230) ;
  • Trumpler 15 (Tr 15, Cr 231) ;
  • Trumpler 16 (Tr 16, Cr 233).

Carte annotée

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Image annotée de la nébuleuse de la Carène indiquant la position de plusieurs objets mentionnés dans cet article. Ce panorama a été réalisé en réunissant plusieurs images provenant de télescopes terrestres et du télescope spatial Hubble. Elle couvre une région de 50 années-lumière de largeur.
Image annotée de la nébuleuse de la Carène indiquant la position de plusieurs objets mentionnés dans cet article. Ce panorama a été réalisé en réunissant plusieurs images provenant de télescopes terrestres et du télescope spatial Hubble. Elle couvre une région de 50 années-lumière de largeur.

Galerie

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Notes et références

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(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Carina Nebula » (voir la liste des auteurs).
  1. ↑ a et b (en) « Results for object NGC 3372 », NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le ).
  2. ↑ a b c d e et f (en) « NGC 3372, Seds.org » (consulté le )
  3. ↑ a et b « Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 3300 à 3399 », sur astrovalleyfield.ca (consulté le )
  4. ↑ a b et c Michael A. Khun, Lynne A. Hillenbrand, Alison Sills, Eric D. Feigelson et Konstantin V Getman, « Kinematics in Young Star Clusters and Associations with Gaia DR2 », The Astrophysical Journal, vol. 870#1,‎ , p. 377 (DOI 10.3847/1538-4357/aaef8c, lire en ligne)
  5. ↑ (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 3372 » (consulté le ).
  6. ↑ (en) Stephen James O'Meara, Deep Sky Companions : The Caldwell Objects, Cambridge University Press., , 484 p. (ISBN 978-0-521-82796-6, lire en ligne), page 314-315
  7. ↑ (en) « NGC 3372 - The Eta Carinae Nebula » (consulté le )
  8. ↑ a b et c (en) « WEBDA page for open cluster Trumpler 14 » (consulté le )
  9. ↑ M. Teodoro, A Damineli, R.G. Sharp, J.H. Groh et C.L. Barbosa, « Near-infrared integral field spectroscopy of the Homunculus nebula around η Carinae using Gemini/CIRPASS », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 387#2,‎ , p. 564-576 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2008.13264.x, lire en ligne)
  10. ↑ a b et c (en) Davidson, Kris, Humphreys, Roberta M., Eta Carinae and the Supernova Impostors, vol. 384, Science+Business Media, Astrophysics and Space Science Library, , 387 p. (ISBN 978-1-4614-2274-7, DOI 10.1007/978-1-4614-2275-4), page 145-169
  11. ↑ John Frederick William Herschel, Results of astronomical observations made during the years 1834, 5, 6, 7, 8, at the Cape of Good Hope : Being the completion of a telescopic survey of the whole surface of the visible heavens, commenced in 1825, vol. 1, Londres, Smith, Elder and Co., , 33–35 p. (OCLC 5045340, Bibcode 1847raom.book.....H, lire en ligne)
  12. ↑ John Frederick William Herschel, « Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars », Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 154,‎ , p. 1–137 (DOI 10.1098/rstl.1864.0001, Bibcode 1864RSPT..154....1H)
  13. ↑ F. Abbott, « Eta Argus », Astronomical Register, vol. 11,‎ , p. 221–224 (Bibcode 1873AReg...11..221A)
  14. ↑ Emma M. Converse, « Eta Argûs », Appletons' Journal, vol. 10, no 249,‎ , p. 818 (lire en ligne)
  15. ↑ N. R. Walborn et T. E. Ingerson, « Structure in the Carina Nebula and Eta Carinae », Sky and Telescope, vol. 54,‎ , p. 22–24 (Bibcode 1977S&T....54...22W)
  16. ↑ Par exemple, voir APOD – NGC 3324
  17. ↑ « Stellar Family Portrait Takes Imaging Technique to New Extremes », European Southern Observatory Press Release,‎ , p. 47 (Bibcode 2009eso..pres...47., lire en ligne)
  18. ↑ H. Sana, Y. Momany, M. Gieles et al., « A MAD view of Trumpler 14 », Astronomy & Astrophysics, vol. 515 A26,‎ , p. 14 pages (DOI 10.1051/0004-6361/200913688, lire en ligne)
  19. ↑ (en) « WEBDA page for open cluster Trumpler 15 » (consulté le )
  20. ↑ (en) « WEBDA page for open cluster Trumpler 16 » (consulté le )
  21. ↑ a et b J. Schweickhardt , J.; , W.; Stahl, O.; Szeifert, Th.; Wolf, B., W. Schmutz, O. Stahl, Th. Szeifert et B. Wolf, « Revised mass determination of the super massive Wolf-Rayet star WR 22 », Astronomy and Astrophysics, vol. 347,‎ , p. 127-136 (Bibcode 1999A&A...347..127S, lire en ligne)
  22. ↑ David H. Cohen, Marc Gagné, Maurice A. Leutenegger et al., « Chandra X-ray spectroscopy of the very early O supergiant HD 93129A: constraints on wind shocks and the mass-loss rate », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 415#4,‎ , p. 3354-3364 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2011.18952.x, lire en ligne)
  23. ↑ H. Sana, J.B. Le Bouquin, M. De Becker, J.-P. Berger, A. de Koter et A. Mérand, « THE NON-THERMAL RADIO EMITTER HD 93250 RESOLVED BY LONG BASELINE INTERFEROMETRY », The Astrophysical Journal Letters, vol. 740#2,‎ , p. L43 (DOI 10.1088/2041-8205/740/2/L43, lire en ligne)
  24. ↑ Nathan Smith, « A Census of the Carina Nebula. I: Cumulative Energy Input from Massive Stars », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 367#2,‎ , p. 763-772 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2006.10007.x, lire en ligne)
  25. ↑ O.G. Benvenuto, A.M. Serenelli, L.G. Althaus, R.H. Barba et N.I. Morrell, « Calculation of the Masses of the Binary Star HD 93205 by Application of the Theory of the Apsidal Motion », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 330#2,‎ , p. 435-442 (DOI 10.1046/j.1365-8711.2002.05083.x, Bibcode 2002MNRAS.330..435B, lire en ligne)
  26. ↑ Eleonora A. Antokhina, Anthony F. J. Moffat, Igor I. Antokhin, Jean-François Bertrand et Robert Lamontagne, « Light Curve Solution of HD 93205 (O3 V + O8 V) Containing the Earliest Known Star in a Well-studied Binary », The Astrophysical Journal, vol. 529#1,‎ , p. 463-476 (DOI 10.1086/308228, Bibcode 2000ApJ...529..463A, lire en ligne)
  27. ↑ N.I. Morrell R.H. Barbá, V.S. Niemela, M.A. Corti, J.F. Albacete Colombo,, R.H. Barbá, V.S. Niemela et al., « Optical spectroscopy of X-Mega targets – II. The massive double-lined O-type binary HD 93205 », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 326#1,‎ , p. 85-94 (DOI 10.1046/j.1365-8711.2001.04500.x, Bibcode 2001MNRAS.326...85M, lire en ligne)
  28. ↑ (en) « Collinder 228 3372, Seds.org » (consulté le )

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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