Le ciel du mois : Décembre 2022

Evénements

Comme annoncé dans le billet précédent, trois nouveaux taïkonautes sont arrivés à bord de la station spatiale Tiangong le 29 novembre après 6,5 heures de vol (mission Shenzhou-15) ; l'équipage en place depuis juin dernier devrait regagner la Terre vers le 4 décembre. 

Après avoir décrit une boucle l’amenant jusqu’à 64000 km derrière la Lune, la capsule Orion avec trois mannequins instrumentés à bord effectuera sa rentrée dans l’atmosphère terrestre le 11 décembre, puis un amerrissage sous parachute au large de San Diego dans l’Océan Pacifique. Si tout va bien, le premier vol avec équipage autour de la Lune est prévu pour 2024. Pour mémoire, le 14 décembre sera le 50^e anniversaire d’Apollo 17, dernière mission habitée à quitter le  sol lunaire en 1972.

Le 12 décembre, une fusée SpaceX/Falcon 9 lancera la mission scientifique « Surface Water and Ocean Topography » pour la NASA et le CNES, dans le but d’étudier les variations de niveau des océans, lacs et rivières sur la Terre, conséquences du réchauffement climatique. Le satellite construit par Thales Alenia Space embarque plusieurs altimètres radar de dernière génération ; il évoluera sur une orbite polaire à 890 km.

Le Starship propulsé par le premier étage « Super Heavy » est un lanceur spatial super-lourd en cours de développement par SpaceX, visant une capacité à placer une charge utile de plus de 100 tonnes en orbite basse. Ce nouveau lanceur aura la particularité d'être entièrement réutilisable et pourra assurer l’envoi de vaisseaux vers la Lune ou vers Mars. Pour son premier vol en configuration complète, un décollage depuis Boca Chica au Texas est prévu en fin d’année 2022, suivi d’une orbite presque complète autour de la Terre et d’un amerrissage au large d’Hawaï. Le premier étage fera un amerrissage contrôlé dans le golfe du Mexique.

 

Ephémérides

Le solstice d’hiver pour l’hémisphère nord tombe cette année le 21 décembre à 21h48 TU. Solstice signifie littéralement « arrêt du Soleil » ; c’est ici le jour le plus court de l’année, avec une élévation minimale du Soleil au-dessus de l’horizon : à peine 18° à midi à Paris. De nombreuses fêtes marquent ce passage vers le renouveau : saturnales pour les Romains, Noël pour les chrétiens, Dongzhi pour les Chinois…

NB : l’heure du coucher du Soleil cesse d’avancer vers le 10 décembre, d’où l’impression que les jours rallongent « du saut d'une puce » à la Sainte-Lucie, alors que les levers ne deviennent plus matinaux qu'à partir de début janvier. Cependant, la différence entre les deux est bien minimale le 21 décembre. Par ailleurs, avant l’adoption du calendrier grégorien, le solstice d’hiver tombait le 13 décembre et Sainte Lucie est toujours fêtée dans les pays nordiques notamment.

Vénus et Mercure seront visibles tout le mois au sud-ouest dans le ciel du soir, peu après le coucher du Soleil. Le 29 décembre, les deux planètes inférieures seront séparées seulement d’1,5 degré. Mercure à 0,8 UA de la Terre sera deux fois plus proche que Vénus et leurs diamètres seront voisins, entre 8 et 10 secondes d’arc.

Mars sera visible toute la nuit, avec un passage au périgée (distance minimale avec la Terre) le 1^er décembre puis à l’opposition le 8 décembre à 05h42. Son diamètre apparent sera maximal avec une valeur de 17 minutes d’arc ; culminant très haut dans le ciel (70°) vers minuit, la planète est dans la meilleure période pour l’observation. C’est la fin de l’hiver dans l’hémisphère nord et la calotte polaire boréale est bien visible, alors que la calotte australe disparaît presque complètement. A noter : la planète rouge sera occultée par la pleine Lune juste après l’opposition, de 06h16 à 07h07 CET (depuis Ajaccio).

Saturne et Jupiter pourront être observées en début de nuit jusqu’à leur coucher respectivement vers 21h30 et 0h30, assez basses sur l’horizon sud-ouest. Uranus sera visible jusqu’à 4h ; une occultation par la Lune gibbeuse croissante se produira le 5 décembre de 17h20 à 18h15 (depuis Ajaccio).

Le 29 décembre peu après le coucher du Soleil, les sept planètes, la Lune et même Pluton seront en visibilité, matérialisant le plan de l’écliptique.

Le maximum de l’essaim des Géminides sera atteint le 14 décembre, avec une moyenne de 100 étoiles filantes par heure. C’est l’un des plus intense de l’année avec les Perséides en Août ; la Lune ne sera pas gênante pour l’observation en première partie de nuit (lever vers 23h).

La comète C/2017 K2 (Panstarrs) que nous avons pu observer tout l’été passera au périhélie le 19 décembre à 1,8 UA, avant de quitter définitivement le système solaire. Située dans la constellation de l’Autel, elle ne sera visible que depuis l’hémisphère Sud. Sa magnitude sera de 8 environ jusqu’au mois de mars.

Une nouvelle comète C/2022 E3 (ZTF) a été découverte le 2 mars 2022 par le Zwicky Transient Facility, situé sur l’observatoire du mont Palomar en Californie. Un ensemble de capteurs photographie l’ensemble du ciel boréal tous les 3 jours, à la recherche d’événements transitoires comme les supernovas ou d’objets mobiles sur le fond de ciel. La comète atteindra son périhélie le 12 janvier 2023 à une distance de 1,11 UA, et passera au plus proche de la Terre le 2 février à une distance de 0,29 UA (43 millions de km). On s'attend à ce que la magnitude atteigne 5,5 donc théoriquement visible à l'œil nu. Pendant le mois de décembre, la comète sera observable en fin de nuit au nord-est dans la couronne boréale, avec une magnitude en diminution de 9,3 vers 7,5 au cours du mois.

Observation / les objets du mois

NGC2403 dans la constellation de la Girafe est une belle galaxie spirale, peu lumineuse mais assez étendue (23’ x 12’) car relativement proche à 11,1 millions d’AL de notre voie lactée. Située à 7° au nord de l’étoile Muscida (o UMa), elle fait partie du groupe des galaxies M81 et M82. Elle a été découverte par l'astronome germano-britannique William Herschel en 1786.

C’est une galaxie active, dont le noyau contient un trou noir supermassif. De vaste régions d’hydrogène donnent naissance à de jeunes étoiles.

Toujours dans cette constellation, un bel astérisme est observable aux jumelles : la cascade de Kemble. Un alignement d’une vingtaine d’étoiles sur 3° semble jaillir du petit amas ouvert NGC 1502. Il a été nommé par le chroniqueur Walter Scott Houston en l'honneur du Père Lucian Kemble (1922–1999), un moine franciscain astronome amateur qui découvrit l’astérisme ainsi que deux autres qui portent aussi son nom.

Photo Alson Wong

NGC1579 « nébuleuse trifide du nord » est une nébuleuse diffuse située dans la constellation de Persée, à mi-chemin entre Capella et l’amas des Pléiades. L'image en lumière visible montre qu'elle renferme une nébuleuse en émission (la zone rouge en haut de l'image) et une nébuleuse par réflexion (la zone bleue en bas). Des nuages de poussières découpent le fond éclairé, comme pour sa cousine M20 ; ses dimensions sont de 12’ x 8’ pour une distance de 2000 AL. Elle a été découverte par William Herschel en 1788.

Dans la constellation du cocher se trouve la belle nébuleuse de l’étoile flamboyante IC405, dont la  partie centrale est éclairée par l'étoile variable AE Aurigae. Le mouvement propre de cette dernière montre que celle-ci a été éjectée de la nébuleuse d'Orion et traverse le nuage de gaz. IC405 assez étendue avec une taille de 37’ x 10’ ; elle a pour voisines deux autres nébuleuses d’hydrogène en émission : IC410 et IC417. Ces trois nébuleuses sont à des distances très différentes (respectivement 1630, 12000 et 100 AL), elles ne sont donc pas liées entre elles.

Sur la seconde photographie IC405 est en haut, IC410 à droite et IC417 en bas. L'amas en bas à gauche est M38 « amas de l’étoile de mer ».

Le Cocher renferme aussi l’amas ouvert « sel-et-poivre » M37 d’une centaine d’étoiles sur 15’ x 15’ ; situé à 4500 AL, il visible aux jumelles (magnitude 5,6). Formées en même temps il y a 350 millions d’années, les étoiles de l’amas ont évolué plus ou moins rapidement selon leur masse initiale et présentent une diversité de couleurs intéressante à photographier.

Un peu plus bas dans la constellation du Verseau, nous pouvons observer les amas ouverts M35 et NGC2158 tout proches (séparés de 25’). C’est un effet de perspective car M35 est à 2700 AL et NGC2158 à 16500 AL. Ce dernier est plus dense mais beaucoup moins lumineux (magnitude 8,6 contre 5,1).

 

4 degrés au sud-ouest, dans la constellation d’Orion cette fois, la nébuleuse de la tête de singe NGC2174 présente des contours bien marqués. Sa taille est d'environ 62 AL, soit un diamètre apparent de 30' (comme la pleine Lune). Elle est éclairée par l'amas ouvert NGC 2175 qui s’est formé au sein de celle-ci, à 5300 AL du système solaire.

 

Enfin nous remontons d’une dizaine de degrés vers l’extrémité de la corne inférieure du Taureau : la nébuleuse du crabe M1 est le premier objet catalogué par Charles Messier, alors que celui-ci guettait le retour de la comète de Halley dans cette région du ciel en 1758. De petite taille (6’ x 4’) et de magnitude moyenne (8,4), cette nébuleuse à 6400 AL de notre système est cependant exceptionnelle : il s’agit d’un rémanent de supernova, issu d’une énorme explosion observée par les astronomes chinois, japonais et arabes en 1054. Ces explosions sont rares dans notre galaxie, moins d’une par siècle. La nébuleuse contient en son centre le pulsar du Crabe PSR B0531+21, associé à une étoile à neutrons qui tourne sur elle-même environ trente fois par seconde. Il s'agit du pulsar le plus énergétique connu, rayonnant 200 000 fois plus d'énergie que notre Soleil dans une gamme de fréquence très étendue.

 

Les filaments sont les restes de l'atmosphère de l'étoile génitrice, constitués principalement d'hélium et d'hydrogène ionisés ainsi que de carbone, d'oxygène, d'azote, de soufre, de fer et d’éléments plus lourds qui ne peuvent être engendrés que par ces explosions.

L’hiver dans l’hémisphère nord est une saison propice à l’observation de quatre étoiles supergéantes rouges en fin de vie. Il s’agit d’Aldébaran, 119 Tauri, Bételgeuse et Mu Cephei : retrouvez leurs caractéristiques dans le menu « étoiles remarquables ».

A environ 15° à l’ouest de Rigel (Orion), l’étoile Keid (omicron) Eridani est un système triple très intéressant. Les composantes sont en effet des étoiles naines de couleurs respectives jaune, blanche et rouge situées à 16 AL environ.

La double AB est séparée de 83’’ (400 UA, période 7200 ans) donc facile à repérer alors que B et C ne sont séparées que de 7,6’’ (période 252 ans).

Leurs magnitudes sont respectivement de 4,5, 9,7 et 10,8. Le couple BC fut découvert en 1783 par William Herschel mais il fallut attendre 1910 pour comprendre que B était une naine blanche, d’une masse égale à la moitié de celle du Soleil. Ce type d’étoile très dense est le stade final des étoiles « moyennes » jusqu’à 3 masses solaires qui ne sont pas assez chaudes pour opérer la fusion des éléments au-delà du carbone et de l’oxygène (voir la page « vie des étoiles »).

O2B Eri est la seule naine blanche du ciel facilement observable dans un petit instrument. Les deux autres naines blanches les plus proches de nous orbitent autour de Sirius et de Procyon ; cependant l’éclat de ces deux étoiles rend l’observation de leur compagnon très difficile.

Bon ciel à tous !

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