M57

Catalogue Charles Messier : M57
Catalogue NGC : NGC 6720
Autres noms : Nébuleuse de la Lyre
Nom anglais : Ring Nebula
Découvreur : Antoine Darquier de Pellepoix
Date de découverte : 1779

Distance de la Terre : entre 2300 années-lumière
Magnitude : 9,7
Diamètre apparent : 60x80 secondes d'arc
Dimension : 1,3 années-lumière
Vitesse d'expansion : 1 seconde d'arc par siècle
Age : entre 6000 et 8000 ans
Constellation : Lyre
Ascension droite : 18h 53m 35,09s
Déclinaison : +33° 01' 44,5"


Il s'agit d'une nébuleuse planétaire.
Une récente recherche confirme qu'il s'agit très probablement d'un véritable anneau (un tore) de matière, brillant par émission de lumière, entourant son étoile centrale
L'anneau visible (dans le sens émettant de la lumière visible) est composé d'oxygène et d'azote ionisés. Le bord extérieur de l'anneau est quant à lui composé d'hydrogène. La partie sombre à l'intérieur de l'anneau est faite d'hélium, et émet dans l'ultraviolet.
L'étoile centrale est une naine blanche un peu plus grosse que notre soleil. C'est une étoile très chaude, puisqu'elle atteint les 100 000 K. Enfin, elle a une magnitude apparente de 15,8.
la matière de l'Anneau présente un niveau d'ionisation décroissant avec l'augmentation de la distance à l'étoile centrale, d'une température de 100 000 à 120 000 k. La région la plus intérieure apparaît noire puisqu'elle émet surtout des rayons UV, tandis que dans la partie visible de l'anneau la couleur dominante est le vert, correspondant à la transition interdite de l'oxygène et de l'azote ionisés, et dans la partie extérieure seul est présent le rayonnement rouge de l'hydrogène.
L'étoile centrale fut découverte en 1800 par l'astronome allemand Friedrich von Hahn (1742-1805), avec un télescope de 20 pieds (6 m) de distance focale. Cet objet est une naine blanche, de dimension planétaire, qui brille à la magnitude de 15 environ. C'est ce qui reste d'une étoile semblable au Soleil, probablement de masse un peu supérieure, qui a expulsé son enveloppe externe à la fin de sa phase d'évolution de type "Mira". Aujourd'hui à une température de plus de 100 000 K, elle va bientôt commencer à se refroidir, briller en tant que Naine Blanche pendant quelques milliards d'années pour, finalement, se transformer en Naine Brune froide.
Comme la plupart des nébuleuses planétaires, la Nébuleuse de l'Anneau est beaucoup plus brillante visuellement à la magnitude de 8,8 que photographiquement avec 9,7 ; ceci provient du fait que la plus grande partie de la lumière est émise dans très peu de raies spectrales particulières (voir la discussion dans notre page des nébuleuses planétaires). Retenant la distance de 2 300 années-lumière, la magnitude absolue serait alors de -0,3 en visuel (+0,5 en photo), soit une brillance intrinsèque d'environ 50 à 100 fois celle du Soleil. Même l'étoile centrale de magnitude 14,7 et de la taille d'une planète comme la Terre, serait seulement un peu plus faible que le Soleil avec une magnitude absolue de 5 ou 6. Sa dimension apparente de 1,4 minute d'arc correspond à un diamètre linéaire de 0,9 année-lumière (60 000 Unités Astronomiques ou 8,8x10^12 km), et celui de son halo à 2,4 al.

La masse de matière dans la nébuleuse est estimée à environ 0,2 masse solaire avec une densité de 10 000 ions par centimètre cube. La composition chimique est la suivante : pour un atome de fluor (Fl) on trouve 4,25 millions d'atomes d'hydrogène (H), 337 500 d'Helium (He), 2 500 d'Oxygène (O), 1 250 d'Azote(N), 375 Néon (Ne), 225 Soufre(S), 30 Argon (Ar) et 9 de Chlore (Cl). Sa vitesse d'expansion est de 20 à 30 km/s, et elle s'approche de nous à 21 km/s.

M57 fut la seconde nébuleuse planétaire découverte, en janvier 1779, 15 ans après celle de M27. Ayant découvert la Nébuleuse de l'Anneau quelques jours seulement avant que Charles Messier ne la trouve lui-même et ne la rentre dans son catalogue, Antoine Darquier de Pellepoix la décrivit comme une "nébuleuse terne, mais parfaitement délimitée ; aussi large que Jupiter, elle semble une planète qui s'éteint". Cette comparaison à une planète peut avoir influencé William Herschel, qui trouvait que les objets de ce type ressemblaient à la planète Uranus, récemment découverte par lui, et imagina l'appellation "Nébuleuse Planétaire". Herschel décrivit M57 comme une "nébuleuse percée, ou un anneau d'étoiles" ; ce fut la première allusion à la forme en anneau. Plutôt surprenant, l'inventeur du nom "Nébuleuse Planétaire" n'introduisit pas cette définition particulièrement explicite dans ses catégories d'objets, mais la cita comme une "curiosité du ciel", un objet particulier. Herschel identifia aussi quelques-unes des étoiles en surimpression sur la nébuleuse et considéra très justement "qu'aucune [d'entre elles] ne semble en faire partie". M57 est très facile à localiser entre Beta et Gamma Lyrae, à environ un tiers de la distance à partir de Beta. Elle peut être aperçue aux jumelles comme un objet presque stellaire, difficile à identifier à cause de son faible diamètre apparent. Dans un petit instrument d'amateur, l'anneau commence à apparaître, ainsi que le centre sombre, avec un grossissement de 100 ; une étoile de 12ème magnitude se trouve à une minute à l'Est du centre. Si la couleur peut être décelée, elle sera légèrement verte, ce qui est prévisible puisque presque toute sa lumière est émise dans seulement quelques raies spectrales vertes. Même avec de petits instruments il est possible de remarquer une légère ellipticité suivant un angle de position 60° pour le grand axe. De plus en plus de détails deviennent visibles si l'on utilise de plus grandes ouvertures et dans de bonnes conditions d'observation. Mais, même avec de grands instruments, l'étoile centrale ne sera visible que si les conditions sont exceptionnellement favorables, ou avec l'aide de filtres. Toujours avec de grands instruments, quelques petites étoiles peuvent être aperçues en premier plan ou en arrière plan à l'intérieur de la partie en extension.



Photo prise en août 2009 à Thézac (Charente Maritime) :
C8 + réducteur de focale F/6,3 + Canon 450D

Photo prise par le téléscope spatial Hubble :


Position de M57 :