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Chasser les amas globulaires : ce qui se résout, et à partir de quel diamètre

Deux amas voisins dans le ciel d'été, deux comportements opposés à l'oculaire : l'un se sépare en poussière d'étoiles dès la première nuit, l'autre reste une boule laiteuse quel que soit le grossissement. La différence tient à deux nombres que les cartes n'impriment jamais, et la magnitude n'en fait pas partie. Cette page pose l'échelle de concentration de Shapley et Sawyer pour ce qu'elle est, donne les deux chiffres qui prédisent vraiment la résolution, chiffre le diamètre nécessaire amas par amas, et démontre pourquoi la granulation d'un cœur dense se joue sur la stabilité de l'air. Les globulaires du relevé Palomar et les amas de Terzan relèvent de leurs pages dédiées ; la théorie générale de la résolution atmosphérique appartient au guide seeing et résolution. Ici, on traite les vingt-neuf globulaires que tout observateur peut pointer ce soir.

12
les degrés de l'échelle de concentration Shapley-Sawyer, de I (noyau compact) à XII (essaim à peine groupé)
29
les amas globulaires inscrits au catalogue Messier, du plus proche M4 à 7 200 al au plus lointain M75 à 68 200 al
70
le rayon de cœur de M4, soixante-dix secondes d'arc où poser des étoiles — contre 3,6 ″ pour M30
14.9 mag
le niveau de branche horizontale de M13 : le palier photométrique où ses étoiles s'entassent par milliers
250 mm
le diamètre à partir duquel le cœur de M13 granule, sous un air stable à 2 ″

L'échelle

Ce que douze chiffres romains mesurent, et ce qu'ils ignorent

Née des plaques photographiques du début du vingtième siècle, cette graduation situe un amas dans sa famille et laisse à d'autres grandeurs le soin d'annoncer ce que l'oculaire montrera.

Une graduation née sur plaque photographique

Harlow Shapley venait d'utiliser la répartition des globulaires pour déplacer le Soleil hors du centre de la Galaxie — le travail de 1918 qui a changé l'échelle de l'univers connu. Entre 1927 et 1929, il reprend le sujet avec Helen Sawyer et range les amas selon leur degré de tassement vers le centre, sur une graduation de douze crans notés en chiffres romains. Le rang I désigne les noyaux les plus ramassés, M75 en tête ; le rang XII les essaims que rien ne concentre, comme Palomar 12. Entre les deux, l'échelle distribue les jalons que tout observateur connaît : M2 au rang II, M54 au III, M15 au IV, M30 au V, M3 au VI, M22 au VII, M14 au VIII, M12 au IX, M68 au X, M55 au XI. Helen Sawyer Hogg (1905-1993) a passé la suite de sa carrière sur ces mêmes objets : son Catalogue of 1116 Variable Stars in Globular Clusters paraît en 1939, et elle relève à elle seule 132 variables nouvelles dans M2. La graduation porte les deux noms depuis.

Un profil de lumière, pas un verdict d'oculaire

Le rang se lit sur l'aspect du profil lumineux, mesuré sur des plaques dont le grain valait quelques secondes d'arc. Il décrit une allure, et l'allure se laisse démentir. M30 porte le rang V, comme M13 — et son cœur s'est effondré sur lui-même : le catalogue Harris lui attribue une concentration de King de 2,50 et un rayon de cœur de 0,06′, soit 3,6 ″. Trois secondes et demie : la totalité de son noyau tient dans une nuit de seeing médiocre. M15, rangé au IV, montre le même effondrement avec 0,14′ de rayon de cœur. À l'inverse M71, coté X-XI, a longtemps passé pour un amas ouvert riche tant sa lumière s'étale. Le rang oriente ; il ne décide pas. Ce qui décide tient dans les deux nombres de la section suivante.

La première boule qui a livré ses grains, en 1764

L'histoire donne raison à l'arithmétique. Abraham Ihle repère le premier objet du genre en 1665, sans y distinguer autre chose qu'une tache. Un siècle passe. Puis Charles Messier braque sa lunette sur M4 en 1764 et consigne y apercevoir de très petites étoiles : première séparation avérée de membres individuels, avec l'instrumentation modeste du milieu du dix-huitième siècle. Que ce soit précisément M4, et personne d'autre, découle des mêmes grandeurs qu'on manipule aujourd'hui — c'est l'objet dont le palier photométrique est le plus haut placé de tout le catalogue et dont le noyau occupe la plus large surface angulaire après M55. William Herschel entreprend son relevé du ciel en 1782, alors que trente-quatre de ces objets sont recensés ; il en ajoute trente-six, séparant en étoiles la quasi-totalité de ceux qu'il pointe, et son ouvrage de 1789 impose le terme d'amas globulaire à la place de nébuleuse. La catégorie est née d'un pouvoir de résolution, pas d'une théorie.

Les deux nombres

La branche horizontale et le rayon de cœur

Le catalogue de Harris publie pour chaque amas une magnitude de palier et une étendue de noyau, et c'est le couple des deux qui range les cibles par difficulté réelle.

V_HB, le palier où les étoiles s'entassent

Un amas globulaire réunit des étoiles nées ensemble il y a plus de dix milliards d'années. Leur diagramme couleur-magnitude porte donc une signature commune : au-dessus d'un certain niveau, quelques dizaines de géantes rouges ; à ce niveau exactement, une horizontale peuplée de plusieurs centaines d'astres de luminosité quasi identique — la branche horizontale. Le catalogue de William Harris publie ce niveau pour chaque amas sous le sigle V_HB, et c'est le seuil qui compte : atteindre V_HB, c'est faire apparaître d'un coup la population dense qui compose l'aspect granuleux. En dessous, on ne voit que le sommet de la branche des géantes, un semis clairsemé de points sur un halo. Les valeurs s'étalent largement : 13,45 mag pour M4, 14,15 mag pour M22, 14,90 mag pour M13, 16,05 mag pour M2, et 17,70 mag pour M75. Quatre magnitudes d'écart entre le premier et le dernier : c'est là que se joue la hiérarchie de difficulté, bien plus que dans les magnitudes intégrées de 5,6 et 8,5 que portent les cartes.

Le sommet des géantes, trois magnitudes plus haut

Les premières étoiles à se détacher se situent au sommet de la branche des géantes rouges, environ 3 mag au-dessus du palier horizontal. La règle se vérifie sur deux mesures indépendantes : la plus brillante étoile de M13, la variable V11, culmine à 11,95 mag pour un V_HB de 14,90, soit un écart de 2,95 ; les plus brillantes de M22 sont données à la 11ᵉ magnitude pour un palier à 14,15, soit 3,1. D'où l'outil de terrain : soustrayez trois du niveau de branche horizontale, et vous tenez la magnitude des premières étoiles qui se sépareront du halo. Pour M75, cela donne 14,7 mag — le simple fait de piquer quelques points sur cette boule demande déjà un instrument sérieux.

r_c, la place disponible pour poser des étoiles

Le second nombre est géométrique. Le rayon de cœur r_c mesure l'étendue angulaire de la zone où la densité reste proche du maximum, et il commande la question « ai-je la place de séparer deux voisines ». L'éventail est spectaculaire : 1,80′ pour M55, soit 108 ″ d'étalement, 1,16′ pour M4, 0,62′ pour M13, 0,32′ pour M2, et 0,09′5,4 ″ — pour M75. Un cœur de 5 secondes d'arc contient autant d'étoiles qu'un cœur de 100, empilées sur quatre cents fois moins de surface. Aucun grossissement ne crée la place manquante : il agrandit à l'identique les étoiles et l'espace entre elles.

Lire le seuil directement sur le graphique

Le diagramme ci-dessous porte l'argument en une image. Chaque point est une étoile de M5 : la magnitude croît vers le bas, la couleur va du bleu à gauche au rouge à droite. La traînée jaune presque horizontale, à hauteur de la magnitude 15, rassemble plusieurs centaines d'astres de luminosité comparable — le palier que Harris cote 15,07 mag pour cet amas ; les triangles verts qui la ponctuent sont des variables de type RR Lyrae, dont la période trahit la distance. Au-dessus s'élève la branche des géantes, clairsemée, qui culmine trois magnitudes plus haut : ce sont les quelques dizaines de points que montre un tube modeste. En dessous, la séquence principale plonge vers la magnitude 20 et n'appartient qu'aux poses longues. Un instrument dont la limite tombe entre les deux populations donne une image caractéristique : un semis d'étoiles isolées posé sur une nappe continue.
Diagramme couleur-magnitude de l'amas M5 : la branche des géantes rouges monte vers la droite, la branche horizontale forme un trait jaune presque plat vers la magnitude 15, et la séquence principale plonge vers le bas du graphique
Diagramme couleur-magnitude de M5 (NGC 5904), magnitude V en ordonnée et indice B−V en abscisse — Lithopsian (CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)

Le diamètre

Jusqu'où descend un miroir, et ce que le grossissement y ajoute

Une relation ancienne convertit le diamètre en magnitude atteinte et un correctif y ajoute l'effet du grossissement, de quoi confronter un tube donné au palier de chaque amas.

La formule de Pogson, et ses valeurs de terrain

La magnitude stellaire accessible à un instrument s'estime par la relation de Norman Pogson, m = 2,1 + 5 log d, le diamètre d étant exprimé en millimètres. Déroulée, elle donne : 12,1 mag à 100 mm, 12,7 mag à 130 mm, 13,0 mag à 150 mm, 13,6 mag à 200 mm, 14,1 mag à 250 mm, 14,5 mag à 300 mm et 15,1 mag à 400 mm. Croisez cette colonne avec les V_HB de la section précédente et la carte de difficulté se dessine seule : les 13,45 mag de M4 tombent dans les cordes d'un 200 mm, les 14,90 de M13 demandent 250 mm, les 17,70 de M75 restent hors d'atteinte de tout instrument amateur en visuel — on n'y piquera jamais que la poignée de géantes du sommet.

Le grossissement vaut de la magnitude, jusqu'à un plafond

La relation de Pogson ignore un levier que l'observateur manipule chaque nuit. Le correctif proposé par Bowen en 1947 et affiné par le variabiliste Henk Feijth s'écrit M = m − 2 + 2,5 log(D × T × G), où m vaut environ 6 sous un ciel correct, T la transmission du tube (0,6 à 0,8), D le diamètre en millimètres et G le grossissement. Ce qui compte ici, c'est la dépendance en G : passer de 60 × à 200 × apporte 2,5 log(200/60), soit 1,3 mag de gain sur une étoile ponctuelle. Le mécanisme est simple — grossir dilue le fond de ciel, qui est une surface, et laisse l'étoile ponctuelle intacte. C'est la raison technique pour laquelle on attaque un globulaire au fort grossissement, et cela s'arrête à deux plafonds : la pupille de sortie descendue sous 0,7 mm, où l'œil commence à voir les défauts plutôt que les étoiles, et le disque de seeing, qui grossit exactement comme le reste.
Onze globulaires du catalogue Messier — rang de concentration, niveau de branche horizontale, rayon de cœur et diamètre utile. Données structurelles : catalogue Harris (1996, édition 2010) ; rangs de concentration : Shapley-Sawyer.
Amas Rang V_HB Rayon de cœur Distance Ce qu'il faut pour le granuler
M55 (NGC 6809) XI 14,40 mag 108 ″ 17 600 al 150 mm : le plus facile à résoudre de bout en bout
M4 (NGC 6121) IX 13,45 mag 70 ″ 7 200 al 100 mm pour la périphérie, 200 mm pour le centre
M22 (NGC 6656) VII 14,15 mag 80 ″ 10 400 al 100 mm suffisent à le grener, 200 mm le déploient
M71 (NGC 6838) X-XI 14,48 mag 38 ″ 13 000 al 150 mm : un amas ouvert riche à l'aspect
M13 (NGC 6205) V 14,90 mag 37 ″ 23 200 al 150 mm au bord, 250 mm pour le cœur
M5 (NGC 5904) V 15,07 mag 26 ″ 24 500 al 150 mm au bord, 250 mm et un air calme au centre
M92 (NGC 6341) IV 15,10 mag 16 ″ 27 100 al 200 mm au bord, 300 mm pour entamer le noyau
M15 (NGC 7078) IV 15,83 mag 8,4 ″ 33 900 al 250 mm autour, noyau effondré jamais résolu
M2 (NGC 7089) II 16,05 mag 19 ″ 37 500 al 250 mm pour piquer, 400 mm pour graner
M30 (NGC 7099) V 15,10 mag 3,6 ″ 26 400 al 200 mm sur les chaînes latérales, cœur inaccessible
M75 (NGC 6864) I 17,70 mag 5,4 ″ 68 200 al 350 mm pour quelques géantes, sphère lisse au-delà

La cause

Pourquoi certains noyaux se sont refermés sur eux-mêmes

Les grandeurs du chapitre précédent enregistrent une histoire dynamique propre à chaque amas, que la poussière du plan galactique et la composition chimique viennent encore moduler.

Une horloge interne qui trie les masses

Un essaim de quelques centaines de milliers de soleils liés par leur seule gravité vieillit selon une horloge propre : le temps de relaxation, durée au bout de laquelle les rencontres à distance ont redistribué les vitesses. L'équipartition qui en résulte pousse les astres lourds vers l'intérieur et expédie les légers vers la banlieue — c'est la ségrégation de masse. Quand ce processus emballe, le centre se contracte, se réchauffe, se contracte davantage : les théoriciens parlent d'effondrement gravothermique, et une fraction notable des systèmes de la Voie lactée y est passée. Le catalogue de Harris chiffre l'horloge par un logarithme décimal : la zone centrale de M30 se relaxe en 2,3 millions d'années, celle de M55 demande 800 millions d'années. Trois cent cinquante fois plus lent : M55 possède aujourd'hui la structure lâche de sa jeunesse, M30 a consommé la sienne il y a très longtemps.

La densité centrale, entre deux et cent mille soleils par parsec cube

L'aboutissement se lit dans la luminosité par unité de volume au centre. Harris la publie sous forme logarithmique en luminosités solaires par parsec cube : 2,22 pour M55, 3,55 pour M13, 4,51 pour M75, 5,01 pour M30 et 5,05 pour M15. Entre le premier et le dernier, le facteur atteint 700. Le rapport entre rayon de marée et rayon de cœur — la concentration au sens de King — traduit la même histoire : 0,93 pour M55, 2,50 pour M30. Ces milieux extrêmes fabriquent une faune qu'on ne rencontre nulle part ailleurs, traînardes bleues issues de collisions, pulsars milliseconde recyclés, binaires X de faible masse ; M22 abrite même une nébuleuse planétaire cataloguée GJJC1, l'une des quatre connues au sein d'un système de ce type, et deux trous noirs stellaires identifiés en 2012. La Galaxie en compte environ 160, tous âgés de plus de dix milliards d'années. Voilà d'où viennent les deux nombres du chapitre précédent : ils enregistrent une histoire dynamique, et c'est pour cela qu'aucun accessoire ne les contourne.

La poussière du plan galactique prélève sa dîme

Un troisième paramètre corrige les tableaux, et il concerne précisément les deux cibles les plus populaires de l'été. Le rougissement interstellaire, noté E(B−V), mesure l'excès de couleur imposé par la poussière traversée ; l'absorption qui l'accompagne vaut environ 3,1 fois cette valeur. Harris crédite M13, haut placé au-dessus du plan, d'un rougissement de 0,02 : une ponction de 0,06 mag, négligeable. Mais M4 affiche 0,35 et M22 0,34, soit une perte voisine de 1,05 mag pour chacun. Débarrassés de cette poussière, ils brilleraient à 4,5 et 4,1 mag — la poussière du Sagittaire et du Scorpion leur coûte une magnitude entière, et leur faible hauteur au-dessus de l'horizon en ajoute encore sous nos latitudes. La composition chimique complète le portrait : Harris donne une métallicité de −0,78 pour M71, contre −2,37 pour M15, soit quarante fois moins d'éléments lourds. Les amas pauvres en métaux peuplent davantage la branche horizontale bleue, ce qui pousse leur palier vers des teintes que l'œil nocturne perçoit mal — une raison de plus pour laquelle le nombre publié ne raconte jamais toute l'histoire.

L'air

Le fond contre lequel l'étoile se détache appartient à l'amas

Une lueur quatre-vingt-dix fois plus forte que le ciel noir

Voici le calcul qui règle la question. Le catalogue Harris donne la brillance de surface centrale de M13 : 16,59 mag par seconde d'arc carrée. Un site d'exception plafonne, lui, autour de 21,5 mag par seconde d'arc carrée. L'écart atteint 4,9 mag, c'est-à-dire un rapport de 90. Autrement dit, quand vous braquez le centre d'un globulaire, le fond lumineux sur lequel vous cherchez à détacher des étoiles est produit par l'amas lui-même à quatre-vingt-dix-neuf pour cent, et par le ciel pour le reste. Emmener le télescope sous un ciel plus noir divise une contribution qui pesait déjà un centième. La transparence du ciel commande ce que vous verrez du halo extérieur, jusqu'où les chaînes d'étoiles se prolongent, à quelle distance du centre l'amas se fond dans le fond. Le cœur, lui, obéit à autre chose. L'image ci-dessous le prouve par l'absurde : ce champ de NGC 6397, deuxième système du genre par la proximité, montre des membres séparés un à un — parce que l'instrument qui l'a pris travaille en orbite, débarrassé de la couche d'air qui, au sol, étale chaque point sur plusieurs secondes d'arc.
Champ profond au sein de l'amas globulaire NGC 6397 vu par Hubble : des centaines d'étoiles bleues et orangées parfaitement séparées, chacune portant les aigrettes de diffraction du télescope, sur un fond noir
Un champ de NGC 6397 par Hubble : au-dessus de l'atmosphère, la population se sépare intégralement — NASA/ESA (domaine public, Wikimedia Commons)

Le contraste varie comme l'inverse du carré du disque de seeing

Reprenons M13 et posons les chiffres. Une étoile de branche horizontale y brille à 14,90 mag. L'air lui donne un disque : sous un bon 2 ″, cette lumière s'étale sur environ 3,1 secondes d'arc carrées, ce qui revient à une brillance de surface de 16,14 mag par seconde carrée. Face à la lueur de fond du cœur, à 16,59, l'étoile l'emporte de 0,45 mag : elle se détache, le noyau grène. Laissez l'air se dégrader à 4 ″ : le même flux couvre maintenant 12,6 secondes carrées, soit 17,65 mag par seconde carrée — l'étoile passe 1,05 mag sous le fond sur lequel elle devait ressortir, et le cœur redevient une boule de lait. Le contraste a chuté d'un facteur 4 quand le disque a doublé, parce qu'il suit l'inverse du carré du diamètre de ce disque. Voilà pourquoi deux soirs de suite, avec le même tube et le même oculaire, M13 offre deux objets différents.

Le verre a déjà gagné, l'air décide seul

Un 254 mm sépare théoriquement deux points distants de 0,46 ″. Les étoiles brillantes du cœur de M13 se tiennent, en projection, à quelques dixièmes de seconde d'arc les unes des autres jusqu'à plusieurs secondes selon la profondeur qu'on regarde : l'optique dispose donc de la marge nécessaire, et le disque de 2 à 4 ″ que l'atmosphère impose la consomme entièrement. Le pouvoir séparateur du miroir n'est jamais le facteur limitant sur un globulaire — les deux plafonds et leur arbitrage sont détaillés dans seeing et résolution. La conséquence pratique tient en une consigne : gardez les cœurs denses pour les nuits où l'image d'une étoile brillante à fort grossissement reste ronde et calme, et réservez les nuits limpides mais agitées aux amas lâches et aux halos.

Un filtre trie des couleurs ; un amas les possède toutes

La question revient à chaque sortie, et la réponse est arithmétique. Un amas globulaire est un peuple de géantes rouges, d'étoiles de branche horizontale et de traînardes bleues : leur lumière est un continu thermique, sans la moindre raie d'émission. Un filtre à bande étroite ne laisse passer qu'une tranche de ce continu et retire le reste — de l'ordre de 3 mag sur un OIII. Or il retire cette même tranche à la lueur de fond du cœur, qui provient exactement des mêmes étoiles. Le rapport entre l'étoile et son fond reste donc rigoureusement identique, et l'image est trois magnitudes plus sombre. Le calcul du gain nul sur un objet à spectre continu est développé côté galaxies dans observer les galaxies ; les cas où ces verres travaillent vraiment sont recensés dans choisir ses filtres visuels. Sur un globulaire, les leviers sont le diamètre, le grossissement et la nuit qu'on a.

Les phares

Quatre amas qui servent d'étalon, et le tube qu'ils réclament

Ces amas servent à étalonner son propre œil et son propre site, et l'un d'eux porte un détail qui sanctionne la nuit autant que l'instrument.

M13, M22, M5, M4 : la série de référence

Ces quatre-là forment l'échelle d'étalonnage de tout observateur. M4, dans le Scorpion, est le plus proche de tous à 7 200 al : rang IX, 26′ d'envergure, une barre centrale d'étoiles qui se compte à 100 mm. M22, dans le Sagittaire, culmine à 5,1 mag pour 32′ : le plus brillant que la latitude française autorise, et sa faible hauteur au-dessus de l'horizon est sa seule difficulté. M5, dans le Serpent, offre 23′ d'une richesse que beaucoup préfèrent à celle de M13. Et M13, dans Hercule, reste le juge : 20′, 5,8 mag, plusieurs centaines de milliers d'étoiles à 23 200 al, et un bord qui commence à se piquer dès 150 mm.

L'hélice de M13, le vrai examen de passage

Au sud-est du centre de M13 courent trois traînées sombres qui se rejoignent en Y — un dessin repéré par Bindon Stoney vers 1850, et rebaptisé « l'hélice » par les observateurs modernes. Ce sont des zones où les étoiles brillantes manquent, et non de la matière absorbante. Le repérage exige deux choses simultanées : un diamètre d'environ 250 mm et un grossissement voisin de 200 ×, sur une nuit stable. C'est la meilleure cible d'entraînement qui soit, parce qu'elle échoue franchement quand le seeing lâche et qu'elle réussit franchement quand il tient. Notez la tentative dans le carnet avec la date, le grossissement et la note de seeing : la comparaison sur une saison vaut tous les récits — le format est posé dans tenir un carnet d'observation.

Le tube qui met les cœurs à portée

Traduisons les deux nombres en matériel. Le seuil décisif est le 250 mm : il porte la magnitude limite à 14,1 mag, franchit le palier de branche horizontale de M13, de M5 et de M92, et autorise les 250 à 300 × qui séparent un cœur. Le Sky-Watcher Skyliner 250PX, 254 mm de miroir pour 1 200 mm de focale — un f/4,7 — s'affiche à 763,73 € et constitue la porte d'entrée classique. L'Omegon Advanced X 254/1250 offre le même diamètre en f/4,9 pour 706,00 €. En dessous, on travaille les amas lâches avec profit : le Sky-Watcher Virtuoso GTI 150P (150 mm à f/5, 553,79 €) grène M22, M4 et M55 sans discuter, et le Sky-Watcher Heritage 130 à 404,33 € montre déjà la barre centrale de M4 avec ses 130 mm. Au-delà de 350 mm, on entre dans le domaine des tubes hors catalogue, dont les prix commencent vers 2 500 € chez les artisans européens. Prix relevés le 21 juillet 2026.

Les focales courtes qui font le travail

Sur un 254 mm à 1 200 mm de focale, la cible est un grossissement voisin du diamètre exprimé en millimètres, soit 250 ×, ce qui correspond à une pupille de sortie d'environ 1 mm. Le POFET TMB 8 mm, à 44,99 €, donne 150 × et une pupille de 1,7 mm : le réglage de reconnaissance, celui qui cadre l'amas entier. Doublez-le avec la Celestron X-Cel LX Barlow 2× (111,95 €) et vous obtenez 300 × pour une pupille de 0,85 mm — le réglage qui granule. La Svbony SV216 Barlow 3× à quatre éléments, 60,99 €, pousse à 450 × : une nuit sur dix le justifie, et ces nuits-là valent la saison entière. Pour le repérage préalable et la lecture du halo, l'Explore Scientific 68° (96,00 €) apporte le champ apparent large qui garde l'amas et ses étoiles-repères dans le même coup d'œil. Le raisonnement complet sur l'échelonnement des focales vit dans la gamme d'oculaires pour Dobson f/4.
  1. Notez le seeing avant de choisir la cible

    Étoile brillante à 250 ×, trente secondes d'observation. Point serré : les cœurs denses sont ouverts. Point bouillonnant : la soirée appartient aux amas lâches et aux halos.

  2. Cadrez au champ large, puis montez d'un facteur deux

    Un oculaire de 20 à 26 mm pose l'amas dans son environnement stellaire, un 8 mm l'amène à 150 ×, la Barlow porte à 300 ×. Trois arrêts suffisent, et chacun montre autre chose.

  3. Attendez cinq minutes sur le fort grossissement

    La granulation d'un cœur arrive par bouffées, quand l'atmosphère se calme une seconde. Un coup d'œil de dix secondes rate ce que cinq minutes d'observation continue donnent trois ou quatre fois.

  4. Consignez le rang, le diamètre, le grossissement et la note

    Ces quatre colonnes rendent vos observations comparables entre elles. Au bout d'une saison, vous connaissez votre propre seuil de résolution, bien mieux qu'aucune formule ne le prédira.

Vingt-neuf cibles, dans l'ordre qui apprend quelque chose

Le catalogue Messier compte 29 amas globulaires, et les parcourir dans l'ordre du rang de concentration transforme une liste en apprentissage. Commencez par les étalés : M55 au rang XI, M71 au X-XI, M12 au IX — trois objets qui montrent des étoiles séparées jusqu'au centre et calibrent l'œil sur ce que « résolu » signifie. Passez ensuite aux rangs moyens, M3 au VI et M22 au VII, où le centre commence à résister. Terminez par les compacts, M2 au II et M75 au I, en sachant à l'avance ce que vous n'obtiendrez pas. Cette progression rend chaque échec informatif : vous savez quel nombre l'a causé. Puis sortez de la liste : l'image ci-dessous montre NGC 5053, voisin immédiat de M53 dans la Chevelure de Bérénice, si peu tassé qu'il se distingue à peine du champ stellaire — l'autre extrémité de l'échelle, à un demi-degré du précédent. Les mêmes objets figurent, avec leurs voisins NGC, dans le catalogue Herschel 400 — quinze globulaires y complètent la liste de Messier.
L'amas globulaire NGC 5053 dans la Chevelure de Bérénice : un essaim d'étoiles à peine plus dense que le champ qui l'entoure, sans aucun noyau lumineux
NGC 5053, l'un des amas les moins concentrés du catalogue, imagé par le Sloan Digital Sky Survey — Donald Pelletier (CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)
L'avis de Luc

L'avis de Luc

La turbulence compte plus que la noirceur du ciel sur un amas globulaire, et c'est contre-intuitif au point de coûter des années. Un 250 mm posé sur un causse à 21,4 de fond de ciel peut laisser le cœur de M13 en meringue, quand le même tube, depuis un jardin de banlieue à 19,8, donne l'hélice en trois minutes de guet parce que l'air est mort. Le test tient dans une étoile : 250× sur Véga avant même d'ouvrir la carte. Point calme, on part sur M5 et M92 ; point qui bout, on passe la nuit sur M22 et M4, qui se laissent grener par n'importe quel temps. Les meilleures notes sur les cœurs denses se prennent sous des ciels médiocres et un air immobile.

Continuer

Ce que la même méthode ouvre ensuite

L'amas globulaire M2 dans le Verseau, sphère d'étoiles au noyau éclatant Les deux plafonds de la résolution La diffraction pose une limite, l'atmosphère en pose une autre, et c'est la plus basse qui commande la soirée. La méthode pour noter une nuit à l'oculaire en trois minutes. Champ de NGC 6397 par Hubble, étoiles séparées une à une La brillance de surface, l'autre nombre absent des cartes Pourquoi une galaxie annoncée brillante se dérobe, comment poser le calcul, et la démonstration chiffrée qu'un filtre nébulaire n'y change rien. NGC 5053, amas globulaire très peu concentré Quatre cents NGC après les vingt-neuf Messier Le catalogue de l'Ancient City Astronomy Club, ses magnitudes de 8 à 12, sa composition réelle et le diamètre qu'il exige — la suite logique d'une liste épuisée. Rangée d'oculaires noirs de focales différentes posés côte à côte sur fond clair, les focales gravées sur leur jupe Échelonner ses focales sur un Dobson rapide Trois arrêts de grossissement bien choisis valent mieux qu'un tiroir plein : le raisonnement complet sur les pupilles de sortie et la correction de bord à f/4.

Le cœur d'un globulaire s'achète en millimètres

Deux cent cinquante millimètres franchissent le palier de branche horizontale de M13, de M5 et de M92, et autorisent les trois cents fois qu'un noyau réclame. Le rayon des Dobson, du 130 de table au 254 mm, avec ce que chacun met à portée.

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