Le ciel du mois : Décembre 2024

Evénements

Le 3 décembre à partir du centre spatial de Kourou, un lanceur VEGA-C doit mettre en orbite héliosynchrone le troisième satellite de la constellation Sentinel 1 dans le cadre du programme Copernicus dirigé par l’ESA. C’est un satellite radar d’observation du sol, d’une masse de 2300 kg.

VEGA-C effectue son retour en vol après l’échec du lancement précédent le 20 décembre 2022, six mois après le succès de son vol inaugural, suite à un problème sur le deuxième étage de la fusée.

L'ESA organise sa cinquième conférence « Space for Inspiration » sur l’avenir de l’exploration spatiale commerciale, qui se déroulera dans la zone d’exposition du European Convention Center à Luxembourg les 4 et 5 décembre. Cette conférence s’inscrit dans le cadre de la semaine New Space Europe programmée du 2 au 6 décembre 2024.

https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Luxembourg/Space_for_Inspiration_structurer_de_nouveaux_marches_au-dela_de_la_Terre

Initialement prévu fin septembre puis le 29 novembre, un lanceur indien PSLV-XL devrait décoller le 4 décembre depuis le centre spatial de Satish Dhawan pour mettre en orbite les deux satellites de la mission Proba-3 dirigée par l’Agence spatiale Européenne.

Proba-3 se compose de deux engins spatiaux indépendants : le Coronagraph Spacecraft (CSC) et le Occulter Spacecraft (OSC) muni d’un disque de 1,4 m. Les deux engins spatiaux voleront à 150 m l'un de l'autre sur une orbite hautement elliptique autour de la Terre, avec un apogée à 60500 km d'altitude. L’objectif est d’observer la couronne solaire en masquant le disque très lumineux de notre étoile avec le deuxième satellite, et de valider les algorithmes de vol en formation.

Le lanceur lourd Blue Origin/New Glenn doit réaliser son premier vol en décembre depuis le centre JF Kennedy en Floride. Ce lanceur est composé de deux étages propulsés par des moteurs à propergols liquides (méthane/oxygène et hydrogène/oxygène), capables de placer 45 t en orbite basse ; le premier étage doit revenir se poser sur une barge et pouvoir être réutilisé au moins 25 fois.

Fin décembre, une fusée SpaceX/Falcon 9 doit lancer la sonde lunaire Blue Ghost depuis la Floride. Il s’agit d’un atterrisseur commercial développé par Firefly Aerospace pour le programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA, qui effectuera son premier vol. Blue Ghost est conçu pour amener jusqu'à 155 kg de charge utile sur la surface sélène. Il est prévu pour atterrir début janvier dans la Mer des Crises et fonctionner pendant la durée restante du jour lunaire, soit une dizaine de jours terrestres.

Ephémérides

Le solstice d’hiver pour l’hémisphère nord tombe cette année le 21 décembre à  09h20 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 deviennent plus matinaux à partir de début janvier seulement. 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.

Le 13 décembre au coucher du Soleil, la Lune gibbeuse se trouvera à moins d’1° du centre de l’amas des Pléiades M45. Elle se séparera ensuite progressivement de l’amas, une belle photo peut être tentée vers 21h. Une double exposition sera probablement nécessaire pour traiter l’important écart de luminosité entre les deux objets.

Simulation avec le logiciel Stellarium

Mercure sera visible à l’est le matin dans la deuxième quinzaine du mois ; la planète atteindra son élongation maximale de 22° avec le Soleil le 25 décembre. Vénus est actuellement très brillante dans le ciel du soir, elle sera en phase de « dernier quartier » en fin de mois ; comme elle se rapproche en même temps de la Terre, l’augmentation de diamètre apparent compense la réduction de surface éclairée.

Saturne sera visible en soirée au sud-ouest, jusqu’à 23h environ ; sa plus grosse lune Titan projettera son ombre sur la planète le 22 décembre de 19h à 22h. Neptune disparaîtra à l’horizon une heure plus tard. Les autres planètes Uranus, Jupiter et Mars seront visibles toute la nuit et culmineront très haut dans le ciel, ce qui favorisera leur observation. Jupiter se trouvera à l’opposition le 7 décembre, donc avec un diamètre maximum (48 secondes d’arc).

Mars entamera son mouvement rétrograde le 9 décembre en vue du passage à l’opposition prévu le 16 janvier. Au cours du mois, son diamètre augmentera de 11 à 14 secondes d’arc. La trajectoire elliptique assez marquée de la planète rouge fait que les trois prochains passages jusqu’en 2029 ne montreront au mieux qu’un disque de 14 à 15 secondes d’arc, loin du maximum théorique de 26’’ quand l’opposition coïncide avec le passage au périhélie de la planète.

Le maximum de l’essaim des Géminides est prévu le 13 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. Il faudra regarder la constellation des Gémeaux vers l’est ; la Lune presque pleine sera malheureusement très présente toute la nuit.

Observation / les objets du mois

NGC2403 dans la constellation de la Girafe est une galaxie spirale, peu lumineuse et de taille moyenne (12’ x 7’) bien que 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 vastes 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 à droite. 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.

Signalons également l’étoile double 32 Camelopardalis (HD112014), un couple d’étoiles bleues de magnitudes 5,2 et 5,8 à 220 AL, séparées de 22’’.

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 à droite de l'image) et une nébuleuse par réflexion (la zone bleue à gauche). 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. L'amas ouvert en haut 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’ ; ce bel objet situé à 4500 AL est 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.

Toujours dans le bras d’Orion, cinq nébuleuses d’hydrogène ionisé forment un groupe serré dont IC2162 est la plus brillante. Situé à 4500 AL, la taille de l’ensemble est de 30 minutes d’arc.

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, il s’en produit 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 fréquences 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.

Un autre rémanent de supernova se trouve quelques degrés à l’est : SH2-240, appelé aussi Simeis 147, est beaucoup plus grand (160 AL soit un diamètre de 3° dans le ciel) mais de faible luminosité ; il n’a été découvert qu’en 1952. Un pulsar près du centre émet aussi des ondes radio, reste de la supernova qui a explosé il y a 400 000 ans à 3000 AL de notre système. L’étoile Elnath en haut à droite appartient aux deux constellations du Cocher et du Taureau.

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 ».

Deux degrés à l’ouest d’Aldebaran, le couple d’étoiles Theta 1 et 2 Tauri est distant respectivement de 155 et 157 AL. Séparées de 5,7’, ces deux étoiles de 3^e magnitude sont chacune des binaires spectroscopiques.

A environ 15° à l’ouest de Rigel (Orion), l’étoile Keid (Omicron 2 Eridani) est un système triple très intéressant. Les composantes A, B et C 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 »).

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 !

Sauf mention contraire, les photos de la rubrique « observation » ont été réalisées par l'auteur. Retrouvez-les dans la galerie, avec les paramètres de prise de vue et un commentaire.