Repérez les frais généraux de la galaxie d'Andromède cette semaine

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La galaxie d'Andromède, également connue sous le nom de Messier 31 (ou M31), est l'un des objets les plus éloignés visibles à l'œil nu. Cette galaxie spirale, située à 2,5 millions d'années-lumière de notre soleil, est considérée comme une « sœur jumelle » de notre propre galaxie en apparence. Recherchez-le sous la forme d'une tache floue faible et allongée située à une largeur de paume au-dessus de l'étoile brillante Mirach, ou utilisez les trois premières étoiles de Cassiopée comme pointeur. L'image en médaillon, prise par Ron Brecher de Guelph, en Ontario, révèle les régions de formation d'étoiles roses et les bandes de poussière sombre contenues dans les bras spiraux enveloppants. Deux galaxies elliptiques désignées M110 et M32 sont positionnées juste au-dessus et au-dessous du noyau central, respectivement. (Crédit image : Application SkySafari / Ron Brecher , utilisé avec autorisation)



L'objet le plus éloigné de l'espace que nous puissions voir à l'œil nu, la galaxie d'Andromède, est situé à plus de 2 millions d'années-lumière, mais vous pouvez le voir dans le ciel nocturne en début de soirée cet automne.



Sortez cette semaine et regardez au-dessus de vos têtes vers 20h30. heure locale, et vous pourrez voir ce qui est sans aucun doute la galaxie la plus célèbre de tout notre ciel, M31 , dans la constellation d'Andromède - un objet qui il y a près d'un siècle a contribué à étendre notre perspective du cosmos comme rien d'autre n'a jamais fait.

Pas plus tard qu'au début des années 1900, les astronomes se sont disputés pour savoir si cette « nébuleuse » spirale faisait partie de notre propre système d'étoiles, que nous appelons la Voie lactée, ou s'il s'agissait d'« univers insulaires », c'est-à-dire de systèmes stellaires indépendants de les leurs. [ Voir les meilleurs sites du ciel nocturne de l'automne à l'aide d'applications mobiles ]



Énorme controverse

Pour tenter de régler cette question une fois pour toutes, le 26 avril 1920, deux astronomes de premier plan de l'époque, Harlow Shapley et Heber D. Curtis, se sont affrontés au Smithsonian Museum of Natural History de Washington, DC, dans ce qui a depuis devenu connu sous le nom de « Le Grand Débat ». À l'époque, Shapley – qui est finalement devenu l'un des plus grands experts extragalactiques du 20e siècle – a fait valoir à tort que ces « nébuleuses » en spirale faisaient partie de notre propre système stellaire. Il a été égaré par Adriaan Van Maanen, un astronome travaillant à l'observatoire du mont Wilson, qui a mesuré les distances des objets stellaires à l'aide de parallaxe . Par exemple, lorsque nous mesurons la position d'une étoile à partir de deux emplacements diamétralement opposés le long de notre orbite, la différence apparente dans la position de l'étoile - même minime - peut nous fournir une valeur assez précise qui révèle à quelle distance l'étoile est de nous.

Vous pouvez essayer cela par vous-même en tenant une main à bout de bras ; regardez d'un œil et utilisez votre pouce pour couvrir un objet éloigné. Maintenant, fermez cet œil et ouvrez l'autre, et vous verrez que votre pouce ne couvre plus l'objet ; sa position a apparemment changé. Lorsque vous utilisez la parallaxe pour déterminer les distances stellaires, votre pouce représenterait l'étoile, tandis que vos yeux représenteraient les points diamétralement opposés sur l'orbite de la Terre.

Cette méthode fonctionne assez bien — si l'étoile en question est relativement proche de nous. Mais ce n'est pas le cas pour les étoiles situées à des distances beaucoup plus grandes. De toute évidence, Maanen a vendu à Shapley l'idée qu'il pouvait mesurer ces petits changements annuels pour pratiquement n'importe quoi, quelle que soit la distance à laquelle ils se trouvaient !



Curtis, d'un autre côté, était fermement convaincu que ces spirales n'étaient pas des nuages ​​de gaz noyés dans notre propre galaxie, mais plutôt des galaxies elles-mêmes.

Confirmation incontestable

La preuve qui prouva que Curtis avait raison est arrivée en 1923 – ironiquement, grâce à un autre astronome du mont Wilson, Edwin Hubble. Hubble a en fait fait d'une pierre deux coups en utilisant le télescope Hooker de 100 pouces, qui était le plus grand du monde à l'époque.

Tout d'abord, Hubble a résolu les parties externes de M31 en étoiles individuelles, prouvant ainsi qu'il s'agissait bien d'un système stellaire et non, comme Shapley l'avait supposé, d'une nébuleuse gazeuse.



Puis, il a découvert que certaines de ces étoiles étaient Variables des céphéides .

En 1912, Henrietta Leavitt, chercheuse au Harvard College Observatory, a fait la découverte impressionnante que les Céphéides appartenaient à une catégorie spéciale d'étoiles variables. Au sein de ce groupe spécial, les périodes des étoiles étaient directement liées à leur véritable luminosité (absolue). Cette découverte, connue sous le nom de relation période-luminosité, démontre la différence entre la luminosité absolue et apparente d'une Céphéide et établit avec précision sa distance, que ce soit dans notre propre galaxie ou dans une autre lointaine dans l'espace. Et en trouvant des variables céphéides dans M31, Hubble avait maintenant des preuves tangibles de la grande distance de la galaxie, et bientôt le concept de galaxies individuelles séparées par d'énormes distances est devenu largement accepté. [ « L'univers du verre » : comment les « ordinateurs » des femmes ont mesuré les étoiles ]

Des données étonnantes et comment les trouver

M31 - que j'appellerai dorénavant la galaxie d'Andromède - est l'objet le plus éloigné que l'on puisse voir à l'œil nu. Je vais vous donner quelques conseils sur la façon de le trouver dans un instant, mais d'abord, voici quelques statistiques « gee-whiz » :

À l'œil, la galaxie d'Andromède apparaît comme une tache de lumière faible et indistincte, comme une étoile faible voilée derrière un petit nuage. Quand vous le verrez, vous ferez quelque chose que personne d'autre au monde, à l'exception d'un astronome, ne peut faire : vous regarderez dans un passé lointain. Dans ce cas, c'est (ou était) dans un passé très lointain comme nous comptons notre chronologie ici sur Terre, car la lumière de cette nuit a quitté Andromède il y a 2,5 millions d'années, pendant la période paléolithique (également connue sous le nom d'âge de pierre), lorsque les hominidés ont commencé développer des outils en pierre.

Dans cette zone sombre et indistincte, nous avons la lumière combinée d'environ mille milliards d'étoiles.Comparez cela à la nôtre Voie lactée , qui ne contient « que » 200 à 400 milliards d'étoiles. Et d'un bout à l'autre, la galaxie d'Andromède mesure quelque 220 000 années-lumière de diamètre, ce qui la rend plus de deux fois plus grande que la nôtre.

Vous avez besoin d'une bonne vue et d'une nuit claire et sombre, loin de toute lumière vive, pour le voir par vous-même. Si vous avez des jumelles, elles s'avéreront d'une grande aide. Tout d'abord, localisez le Grand Carré de Pégase . Ensuite, concentrez-vous sur l'étoile brillante Alpheratz, située dans le coin supérieur gauche de la place. En haut à gauche d'Alpheratz se trouvent deux étoiles : d'abord Mirach, qui apparaît un peu plus sombre qu'Alpheratz ; puis à une distance similaire en haut à gauche se trouve une étoile plus brillante, Almach. Maintenant, à partir de cette étoile, déplacez-vous vers le haut et vers la droite à peu près à la même distance, et vous verrez trois étoiles faibles formant un triangle. Sauf qu'une de ces étoiles ressemble à une tache de lumière floue ou floue.

Toutes nos félicitations! Vous avez trouvé la galaxie d'Andromède. [ Photos de la galaxie d'Andromède : des images étonnantes de M31 ]

Avec jumelles et télescopes

La galaxie est impressionnante lorsqu'elle est vue à travers de petits télescopes, même si vous serez probablement déçu de ne pas voir les détails qui apparaissent sur les photographies. Ce que vous verrez probablement, c'est le moyeu central brillant de la galaxie et ses extensions extérieures beaucoup plus faibles. Les photographies révèlent les bras spiraux de la galaxie, séparés par des couloirs sombres de poussière obscurcissante. Par une nuit exceptionnellement claire à l'assemblée annuelle Conférence Stellafane près de Springfield, dans le Vermont, en 1975, j'ai eu l'occasion de voir Andromède à l'aide d'un télescope à « champ riche » de 6 pouces et j'ai pu voir pleinement sa forme ovale distincte ainsi que deux bandes de poussière sombre.

Mais l'observation la plus étonnante a probablement été faite par l'astronome français Robert Jonckheere en 1953, qui a utilisé des jumelles spéciales de 2 pouces avec toutes les surfaces optiques enduites et avec les oculaires centrés, de sorte qu'il a pleinement utilisé ses deux pupilles. Jonckheere s'est également assuré de donner à ses yeux un plein 10 minutes d'adaptation sombre et exclu toute lumière sauf de la galaxie elle-même. Il a affirmé avoir vu la galaxie s'étendre sur plus de 5 degrés de largeur, soit plus que la distance qui sépare les deux étoiles Pointer (Dubhe et Merak) dans le bol de la Grande Ourse !

La toute première observation

Qui a été la première personne à voir la galaxie d'Andromède ? La plupart des textes d'astronomie donnent la même réponse : l'astronome persan al-Sufi, qui en a laissé la première trace écrite au 10ème siècle. Mais peut-être que la première observation a eu lieu plusieurs siècles plus tôt. Au milieu du IVe siècle, un noble romain, Rufus Festus Avienus, écrivit un poème astronomique basé sur un célèbre poème grec, « Phenomena ». La plupart des anciens atlas des étoiles et des images allégoriques représentent les poignets d'Andromède dans des cordes ou des chaînes alors qu'elle attendait sa mort par le monstre marin Cetus. Et pourtant, Avienus écrit d'Andromède :

« Les nuages ​​lui attachent les bras avec des nœuds torsadés. »

Certains, comme l'universitaire Roger Ceragioli de l'Université Harvard, pensent qu'Avienus faisait une référence indirecte à la galaxie. La description d'Avienus des cordes comme des nuages ​​fait une image bizarre, jusqu'à ce que vous vous rendiez compte qu'il fait allusion à M31. Alors c'est parfaitement logique », a écrit Ceragioli dans un article de septembre 1989 dans Sky & Telescope.

Alors, alors que vous regardez la douce lueur de la galaxie d'Andromède ces soirs de fin novembre, rappelez-vous que c'est là que nous avons fait notre premier pas pour comprendre à quel point l'univers est vraiment vaste.

Joe Rao est instructeur et conférencier invité au Hayden Planetarium de New York. Il écrit sur l'astronomie pour le magazine Natural History, le Farmers' Almanac et d'autres publications, et il est également météorologue à la caméra pour Verizon FiOS1 News dans la basse vallée de l'Hudson à New York. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook . Article original sur Edemokratija.eu .