Le ciel du mois : janvier 2022

Evénements

Le grand télescope d’observation du ciel profond James Webb lancé par une fusée Ariane 5 le 25 décembre a entamé son voyage vers le point de Lagrange L2 à 1,5 millions de km qu’il devrait atteindre fin janvier. Les opérateurs au sol pilotent un programme complexe de déploiement et de test des différents éléments : antennes de communication, panneaux solaires, bouclier thermique, miroirs primaire et secondaire, capteurs… Il faudra ensuite plusieurs mois pour aligner les miroirs et calibrer les instruments. La communauté scientifique est impatiente de recevoir les premières images avec une sensibilité 10 fois supérieure au télescope Hubble toujours en service depuis 31 ans.

Le deuxième satellite d’observation radar COSMO-Skymed 2^e génération doit être lancé par une fusée SpaceX/Falcon 9 le 27 janvier. Celui-ci rejoindra le premier satellite mis en orbite en 2019 ; une fusée européenne VEGA-C était initialement prévue mais les deux échecs du lanceur en 2019 et 2020 ont conduit à retenir une fusée américaine. Cette constellation succède à un premier ensemble de 4 satellites développés en coopération par l’Italie et par la France, opérationnels depuis 2010. L’antenne radar de 7,5 m² de chacun des satellites placés en orbite polaire héliosynchrone à 619 km fournira des images avec une résolution inférieure à 80 cm, pour un usage civil et militaire.

Ephémérides

Le 4 janvier la Terre passera au périhélie, point le plus proche de son orbite elliptique autour du Soleil, à une distance de 147,1 millions de km (contre 152,1 à l’aphélie du 5 juillet dernier). Les dates de ces passages avancent dans le calendrier de 19 minutes chaque année du fait de la précession des équinoxes, des perturbations dues aux autres planètes et de l’effet relativiste.

Vénus sera en conjonction inférieure avec le Soleil le 8 janvier (à 4,7°) ; elle réapparaîtra le matin en deuxième partie de mois. Cet alignement se reproduit tous les 1 an et 218 jours, soit la période synodique de la planète vue depuis la Terre. Mercure pourra être observé le soir à l’ouest en première partie de mois, avec Saturne, Jupiter et Neptune de plus en plus bas sur l’horizon.

Uranus (magnitude 5,7) sera visible jusqu’à 01h après avoir culminé haut dans le ciel car le plan de l’écliptique sur lequel se déplacent les planètes est bien au-dessus de l’équateur céleste les nuits d’hiver.

Mars s’élèvera lentement au sud-est le matin, bas sur l’horizon peu avant le lever du Soleil. La planète rouge passera à ½ degré de la nébuleuse du lagon M8 le 26 janvier. Le 29 matin, Vénus, Mars et le croissant de Lune dans ses derniers jours seront alignés au-dessus de l’horizon est.

La comète C/2021 A1 (Leonard) passera à 0,6 UA du Soleil le 3 janvier puis s’éloignera définitivement de notre système car sa vitesse est trop élevée pour rester en orbite autour de notre étoile. Elle sera à peine visible en tout début de nuit quelques degrés au-dessus de l’horizon sud-ouest (magnitude 6 en décroissance).

Le 3 janvier verra également le maximum de l’essaim des Quadrantides avec une centaine d’étoiles filantes par heure. L’absence de Lune facilitera l’observation ; le radiant est situé au nord-est le matin, à mi-chemin entre l’étoile Polaire et Arcturus. Cet essaim proviendrait du sillage de l’astéroïde 2003 EH1, reste d’une ancienne comète qui orbite entre Jupiter et la Terre dans un plan très incliné (71°) avec une période de 5,5 années.

Observation / les objets du mois

Janvier est le bon mois pour observer la constellation d’Orion, laquelle renferme des objets exceptionnels. En effet celle-ci est occupée par un immense nuage de gaz et de poussières qui se concentre localement pour former de belles nébuleuses, véritables pouponnières d’étoiles.

La boucle de Barnard SH 2-276 entoure la partie centrale appelée « baudrier d’Orion ». C’est une nébuleuse en émission située à 1600 années-lumière du système solaire, probablement formée par l'explosion d'une supernova il y a 2 millions d'années ; elle a été découverte en 1895 par l’astronome américain Edward Emerson Barnard. Vue depuis la Terre, la boucle présente un champ apparent d'environ 10° ce qui correspond à une taille de l'ordre de 300 AL. On distingue les étoiles géantes Bételgeuse (en haut), Rigel (en bas à droite) et les « trois rois » Alnitak, Alnilam et Mintaka au centre ainsi que la nébuleuse M42 en-dessous. Mintaka se situe quasiment sur l'équateur céleste.

Bételgeuse est une supergéante rouge 15 fois plus massive que le Soleil, dont l’éclat varie entre les magnitudes 0 et 1,3 avec une période irrégulière autour de 5,7 années. Le diamètre de celle-ci vaut 1,9 milliard de kilomètres : si elle était à la place du Soleil, sa surface lècherait l’orbite de Jupiter. Située à 640 AL, sa température de surface est relativement froide (3600 K contre 6000 K pour notre Soleil) ; fin 2019, l’étoile a expulsé un important jet de gaz et de poussières qui a fait écran, réduisant sa luminosité pendant 6 mois. Agée seulement de 8 millions d’années, l’étoile arrive en fin de vie et explosera en supernova d’ici quelques milliers d’années.

A l’opposé, Rigel est une supergéante bleue de magnitude 0,12 située à 800 AL. 40 000 fois plus lumineuse que le Soleil et 17 fois plus massive, son rayon de 42 millions de km contiendrait l’orbite de Mercure. Agée de 8 millions d’années comme Bételgeuse, celle-ci évolue plus lentement mais finira aussi en supernova.

Dans la partie supérieure de la constellation d’Orion, l’étoile Lambda Orionis (Meissa) forme un triangle avec Bételgeuse et Bellatrix. Meissa provient de l'arabe « Al-Maisan » qui signifie « La brillante ». Cette étoile binaire fait partie de l'amas d'étoiles Collinder 69, à 1100 AL de notre système.

L'étoile principale est une étoile géante bleue de 16 masses solaires, sa magnitude apparente est de 3,4. L'étoile secondaire de magnitude apparente 6,0 est à 4,4’’ de la primaire, c'est une étoile bleue-blanche d'une masse estimée à 4 Ms. Le couple occupe le centre d’un vaste nuage d’hydrogène diffus qui pourrait être un rémanent de supernova.

7° à l’ouest de Bellatrix, l’étoile carbonée W Orionis est aussi une étoile variable dont la magnitude oscille entre 4,4 et 6,5 avec une période moyenne de 212 jours. 400 fois plus grande que notre Soleil et distante de 1200 AL, sa température de surface de 2600 K est très basse pour une étoile.

La nébuleuse d’Orion M42 est un des plus beaux objets du ciel profond. Située à 1300 AL et mesurant 24 AL, celle-ci est visible à l’œil nu et mieux encore avec des jumelles. L'amas du Trapèze, bien brillant au centre, illumine un vaste nuage d'hydrogène et d'oxygène très coloré dont la taille apparente vaut le double de la pleine Lune. Nous trouvons à sa gauche la petite nébuleuse M43 (la tête de « l’oiseau ») et en haut à gauche la nébuleuse du coureur NGC1977.

L'étoile supergéante bleue Alnitak à 800 AL irradie la nébuleuse de la flamme NGC 2024 ainsi qu’une vaste région d'hydrogène ionisé de couleur rouge (IC 434). Un nuage de poussières dessine en contre-jour la fameuse tête de cheval.

2° à l’est de l’épée d’Orion se dessine la nébuleuse par réflexion M78, nuage de poussières interstellaires éclairées par de brillantes étoiles bleues. Elle a été découverte en 1780 par Pierre Méchain ; sa taille est de 28 AL soit un diamètre apparent de 60 x 40 minutes d’arc.

Photo ESO/Observatoire de la Silla au Chili

Un vaste nuage d’hydrogène HII d’un diamètre apparent de 1,2°, soit plus de deux fois la pleine Lune, se dessine 15° à l’est du baudrier d’Orion : la nébuleuse de la rosette NGC 2237. Située à 4700 AL, elle entoure l’amas NGC 2244 (NGC 2239) dont le rayonnement UV ionise les gaz environnants. Les atomes d’hydrogène émettent alors beaucoup dans le rouge sur la raie principale Ha à 656,3 nanomètres.

5° encore à l’est, une dizaine d’étoiles dessinent un curieux astérisme en forme de sapin de Noël renversé situé à 2080 AL et mesurant 26’. L’amas NGC2264 est entouré par un ensemble de nébuleuses en émission, par réflexion et obscures qui présentent de belles variations de couleurs. On remarquera en particulier la nébuleuse du cône  à la pointe du sapin.

Photo ESO/Observatoire de la Silla au Chili

Quelques degrés au-dessus, l’étoile carbonée BL Orionis à 2200 AL présente une belle couleur rouge ; dix fois plus grande que notre Soleil, sa magnitude apparente varie entre 6,1 et 6,3.

En remontant vers l’extrémité de la constellation des Gémeaux, nous trouvons une étoile assez brillante car relativement proche à 350 AL : Propus (Eta Geminorum). C’est une étoile variable semi-régulière de type géante rouge dont la luminosité varie sur une période de 234 jours entre les magnitudes 3,15 et 3,9. Juste à côté se trouve la nébuleuse de la méduse IC443 : il s’agit d’un rémanent de supernova, situé beaucoup plus loin à 5000 AL environ et d’un diamètre apparent de 45’. Il contient une étoile à neutrons, reste de la supergéante défunte qui a donné naissance à la nébuleuse.

Un peu plus à l’est, toujours dans les Gémeaux, la nébuleuse du clown (ou de l’eskimau) NGC 2392 est une nébuleuse planétaire bipolaire arborant une double coquille. Découverte par l'astronome germano-britannique William Herschel en 1787, c’est un objet de petite dimension (0,90'), de magnitude apparente 9,1 et situé à 3750 AL. La coquille interne se dilate avec une vitesse radiale élevée de 90 km/s ; on distingue bien le cœur de l’étoile au centre qui a éjecté une grande partie de ses composants avant de finir en naine blanche.

Photo NASA / télescope Hubble

En revenant vers Orion, l’étoile Rigel éclaire 2° à l’ouest une grande nébuleuse par réflexion d'intensité lumineuse assez faible : la nébuleuse de la tête de sorcière NGC 1909 à 1000 AL. Elle a aussi été découverte par Herschel en 1786. Celle-ci contient une quantité appréciable de monoxyde de carbone, c’est une région d’étoiles en formation qui s'étire sur près de 3°.

Credit: NASA/STScI Digitized Sky Survey

 

Bon ciel à tous !

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