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Observer · Constellations

Céphée

Une maison d'enfant dessinée entre Cassiopée et le Dragon, discrète à l'œil nu — et pourtant l'une des plus lourdes du ciel pour la science. C'est ici que bat Delta Céphée, l'étoile-étalon qui a permis de mesurer la distance des galaxies. Voici comment la trouver, ce qu'elle abrite, et pourquoi elle compte.

27
au classement des 88 constellations par surface (588 deg²)
3
futures étoiles polaires que la précession amènera ici : Errai, Aldéramin, Alfirk
1784
l'année où Goodricke perce la variabilité de Delta Céphée
5
sommets à relier pour dessiner la « maison » de Céphée
4
cibles au ciel profond : IC 1396, NGC 7023, NGC 6946, NGC 188

Repérer

Une maison posée près du pôle

Céphée n'a pas d'étoile éclatante pour l'annoncer. Cherchez plutôt une figure géométrique simple : un pentagone qui ressemble à une maison d'enfant, un carré surmonté d'un toit pointu. Le sommet du toit, l'étoile Errai, pointe vers l'étoile Polaire ; la base du carré s'appuie du côté de Cassiopée. La constellation est circumpolaire depuis la France : elle ne se couche jamais et tourne autour du pôle toute l'année. Elle passe au plus haut, presque au zénith, vers la mi-octobre en début de nuit — c'est le moment où elle est la plus commode à lire.
Carte de la constellation de Céphée : le pentagone en forme de maison, d'Aldéramin à Errai
Carte : IAU / Sky & Telescope (CC BY 3.0)
  1. Partez du W de Cassiopée

    Repérez d'abord le grand W (ou M) de Cassiopée, bien visible au nord-est en automne. Céphée le suit immédiatement, décalé vers l'étoile Polaire — les deux personnages, mari et femme, ne se quittent pas dans le ciel.

  2. Trouvez la maison inclinée

    Entre Cassiopée et la Polaire, cherchez cinq étoiles de magnitude 3 à 3,5 formant une maison couchée sur le côté. Aucune n'est brillante ; c'est la forme, pas l'éclat, qui la trahit.

  3. Identifiez le toit et la base

    La pointe du toit, c'est Errai, tournée vers le pôle. Le coin le plus lumineux du carré, en bas, c'est Aldéramin. Entre les deux, Alfirk marque le mur du côté du Dragon.

  4. Visez une nuit sans Lune

    Les étoiles de Céphée sont modestes : sous un ciel de ville, seules Aldéramin et Alfirk percent facilement. Attendez une nuit sans Lune, loin des lampadaires, pour voir la maison se dessiner en entier.

Les étoiles

Le roi qui deviendra trois fois polaire

Aldéramin, la toupie du pôle

Aldéramin (Alpha Céphée, magnitude 2,45) est l'étoile la plus vive de la maison, à seulement 49 années-lumière. C'est une étoile blanche de type A7, environ 1,7 fois la masse du Soleil, qui tourne sur elle-même à une vitesse folle — un tour en une demi-journée là où le Soleil met près d'un mois. Cette rotation l'aplatit en toupie. Surtout, elle se trouve presque pile sur le cercle que décrit le pôle céleste : vers l'an 7500, la précession en fera l'étoile polaire des humains de l'époque.

Errai et sa planète géante

Errai (Gamma Céphée, magnitude 3,21), la pointe du toit, est à 45 années-lumière. C'est une étoile orange un peu plus âgée que le Soleil, accompagnée d'une naine rouge qui l'orbite en 67 ans. Elle abrite l'une des premières exoplanètes jamais soupçonnées : Tadmor (Gamma Céphée Ab), une géante gazeuse de 9,4 masses de Jupiter qui boucle son orbite en 2,5 ans. Errai précédera Aldéramin comme étoile polaire, vers l'an 4000 — la Terre ne pointera plus jamais deux fois de suite la même étoile.

Alfirk, l'homonyme d'une famille d'étoiles

Alfirk (Beta Céphée, magnitude 3,2) semble tranquille, mais elle a donné son nom à toute une classe d'étoiles pulsantes : les variables de type Beta Cephei, des géantes bleues qui gonflent et se rétractent en quelques heures, avec des variations d'éclat trop faibles pour l'œil. C'est une double serrée qu'un télescope de 150 mm parvient à dédoubler par bonne nuit.

Une constellation d'étoiles, pas d'amas

Céphée ne contient aucun objet de Messier, et ses cibles de ciel profond sont exigeantes. Sa richesse est ailleurs : dans ses étoiles. Trois d'entre elles racontent, chacune à sa manière, une grande histoire — la précession de l'axe terrestre, la découverte des planètes extrasolaires, et l'échelle des distances de l'Univers. La suivante est la plus importante de toutes.
Les étoiles de Céphée d'un coup d'œil
Étoile Magnitude Distance Ce qu'elle est Ce qui la rend notable
Aldéramin (α) 2,45 49 al étoile blanche A7 en rotation rapide future polaire vers l'an 7500
Alfirk (β) 3,2 ~690 al géante bleue double prototype des variables Beta Cephei
Errai (γ) 3,21 45 al étoile orange + naine rouge planète Tadmor ; future polaire vers l'an 4000
Delta Céphée 3,5 à 4,4 ~890 al Céphéide, prototype l'étalon des distances cosmiques
Mu Céphée 3,4 à 5,1 ~2 800 al hypergéante rouge M2 l'« Étoile Grenat » de Herschel

L'étoile qui a mesuré l'Univers

Delta Céphée, le mètre-étalon du cosmos

Un phare qui bat toutes les 5 nuits

À l'œil nu, Delta Céphée ressemble à une étoile ordinaire du coin sud de la maison. Observez-la sur une semaine et vous verrez son éclat monter puis chuter, entre la magnitude 3,5 et 4,4, sur un cycle régulier de 5,37 jours. Cette pulsation n'est pas une illusion : l'étoile, une supergéante jaune, gonfle et se contracte réellement, changeant de taille et de température au rythme d'une horloge. Vous pouvez la suivre à l'œil nu en la comparant à Zeta et Epsilon Céphée, ses voisines de repère — c'est l'une des rares variables qu'un débutant peut estimer sans instrument.

La règle d'or de Henrietta Leavitt

En 1912, à l'observatoire de Harvard, Henrietta Leavitt analyse des milliers de ces étoiles pulsantes dans le Petit Nuage de Magellan. Elle découvre une loi d'une simplicité redoutable : plus le cycle d'une Céphéide est long, plus l'étoile est réellement lumineuse. Comme toutes ces étoiles étaient à la même distance de nous, leur période trahissait directement leur puissance intrinsèque. Il suffisait alors de comparer cette puissance à leur éclat apparent pour en déduire la distance — une bougie-étalon posée dans le ciel.

De Delta Céphée aux galaxies

En 1913, l'astronome danois Ejnar Hertzsprung étalonne l'échelle en mesurant la distance de quelques Céphéides proches. La règle devient un mètre. Dix ans plus tard, en 1923, Edwin Hubble repère une Céphéide dans la « nébuleuse » d'Andromède : sa période donne sa distance, et cette distance est colossale — Andromède n'est pas un nuage de notre Galaxie, mais une autre galaxie. L'Univers venait de grandir d'un coup. En enchaînant les mesures, Hubble établira que les galaxies s'éloignent d'autant plus vite qu'elles sont lointaines : l'expansion de l'Univers. Tout part de cette étoile modeste que vous pouvez pointer ce soir.

Une double pour finir

Delta Céphée est aussi une étoile double facile. Aux jumelles ou dans un petit télescope, on détache un compagnon de magnitude 6,3 à 41 secondes d'arc : la principale est jaune, la seconde bleutée. C'est un joli objet en soi, indépendamment de son rôle historique. Sa variabilité, elle, avait été percée dès 1784 par le jeune John Goodricke, deux siècles avant qu'on comprenne pourquoi ces étoiles battent.
  1. 1784

    John Goodricke, à 19 ans, découvre que Delta Céphée varie régulièrement d'éclat. Il meurt deux ans plus tard, sans savoir ce qu'il a trouvé.

  2. 1908 – 1912

    Henrietta Leavitt établit la relation période-luminosité des Céphéides à partir de 1 777 variables du Petit Nuage de Magellan. La bougie-étalon est née.

  3. 1913

    Ejnar Hertzsprung mesure la distance de Céphéides proches et étalonne la règle : la période se convertit désormais en distance.

  4. 1923

    Edwin Hubble identifie une Céphéide dans la galaxie d'Andromède (M31) et prouve qu'elle est un univers-île extérieur au nôtre.

  5. 1929

    Hubble relie distances et vitesses de fuite des galaxies : l'Univers est en expansion. L'échelle repose toujours sur les Céphéides.

Un géant rouge

Mu Céphée, l'Étoile Grenat de Herschel

En 1783, William Herschel remarque une étoile « d'une belle couleur grenat » sous la base de la maison. C'est Mu Céphée, l'une des étoiles les plus rouges qu'on voie à l'œil nu, et l'une des plus grandes connues : une hypergéante de type M2, dont le rayon vaut 1 260 à 1 650 fois celui du Soleil. Posée à la place de notre étoile, sa surface engloberait l'orbite de Jupiter. Son éclat varie lentement, entre les magnitudes 3,4 et 5,1, sur des cycles proches de 860 jours. Aux jumelles 10×50, sa teinte orangée profonde saute aux yeux quand on la compare aux étoiles blanches voisines — c'est là qu'elle est la plus belle, bien mieux qu'au télescope qui délave la couleur.
Mu Céphée, l'Étoile Grenat, une hypergéante rouge sous la base de Céphée
Mu Céphée — Rudy Kokich (domaine public)

Le ciel profond

Quatre cibles pour l'astrophotographe patient

IC 1396 et la Trompe d'Éléphant

IC 1396 est une immense nébuleuse en émission qui couvre près de 2,8° sur 2,3° — cinq pleines lunes de large. En son centre brille l'amas ouvert Trumpler 37, une cinquantaine d'étoiles jeunes à environ 2 800 années-lumière. Le nuage entier est trop ténu pour l'œil : il faut un ciel très noir et des jumelles pour en deviner la lueur, ou un capteur photo pour la révéler. Sa figure la plus célèbre, la Trompe d'Éléphant (IC 1396A), est un doigt de gaz et de poussière sculpté par le vent des étoiles chaudes, où naissent en ce moment de nouvelles étoiles.

L'Iris (NGC 7023), la fleur bleue

NGC 7023, la nébuleuse de l'Iris, est une nébuleuse par réflexion : elle ne brille pas de son propre gaz, elle renvoie la lumière bleue d'une étoile de magnitude 7 nichée en son cœur, à 1 300 années-lumière. Large de six années-lumière, elle est l'une des rares nébuleuses par réflexion accessibles à un télescope d'amateur, où elle apparaît comme un halo laiteux autour de l'étoile. Sa couleur bleue, elle, n'existe que sur les poses longues.

NGC 6946, la galaxie aux supernovae

À cheval sur la frontière de Céphée et du Cygne, NGC 6946 (magnitude 9,6) est surnommée la galaxie du Feu d'Artifice : elle a produit un nombre exceptionnel de supernovae, dont la première fut repérée dès 1939. Vue de face, sa spirale est photogénique mais diffuse ; visuellement, un télescope de 200 mm n'en montre qu'une tache pâle, car sa lumière traverse le plan poussiéreux de notre propre Galaxie.

NGC 188, la doyenne du pôle

Tout près de l'étoile Polaire, NGC 188 (magnitude 10) est l'un des plus vieux amas ouverts connus, âgé de quelque 6 milliards d'années. Il a survécu si longtemps parce qu'il navigue au-dessus du plan de la Galaxie, à l'écart des marées qui dispersent les autres amas. Un télescope de 150 mm sous bon ciel le résout en une fine poussière d'étoiles à moins de 5° du pôle céleste.

Comprendre

Ce que la photo montre et ce que l'œil voit

Faites glisser le curseur : à gauche, le champ d'IC 1396 tel qu'un capteur le révèle en pose longue. À droite, le détail de la Trompe d'Éléphant en gros plan.

IC 1396 en grand champ (Giuseppe Donatiello, CC0), puis la Trompe d'Éléphant en gros plan
Le grand champ d'IC 1396 en pose longue : un vaste nuage rouge autour de Trumpler 37 La Trompe d'Éléphant en gros plan : le globule sombre découpé sur le gaz brillant
Céphée selon votre instrument
Avec quoi Budget Ce que vous atteignez
À l'œil nu la maison, la couleur de Mu Céphée, le cycle de Delta Céphée sur une semaine
Jumelles 10×50 40 à 90 € l'Étoile Grenat éclatante, la double Delta, le champ de la Voie lactée
Télescope 150 mm 300 à 500 € NGC 188 résolu, NGC 7023 en halo, Alfirk dédoublée par bonne nuit
Capteur photo + ciel noir selon matériel IC 1396, la Trompe d'Éléphant, l'Iris et NGC 6946 en couleurs

Un peu d'histoire

Le roi d'Éthiopie, entre sa femme et sa fille

Un père pris dans le drame familial

Céphée était, dans la mythologie grecque, le roi d'Éthiopie, époux de la reine Cassiopée et père d'Andromède. Le drame vient de la vanité de sa femme : Cassiopée s'était prétendue plus belle que les Néréides, les nymphes de la mer. Pour la punir, Poséidon envoya un monstre marin, Cétus, ravager les côtes du royaume. L'oracle exigea le sacrifice d'Andromède, enchaînée à un rocher — jusqu'à ce que Persée la délivre.

Une famille entière au ciel

Toute la légende s'est retrouvée gravée dans le ciel voisin : Cassiopée et son W, Andromède et sa galaxie, Persée le sauveur, Pégase le cheval ailé, et Cétus la baleine. Céphée, plus effacé, veille sur les siens depuis sa maison près du pôle. C'est l'une des 48 constellations décrites par Ptolémée dès le IIᵉ siècle — un personnage secondaire du mythe, mais un repère fidèle du ciel d'automne.

La sentinelle circumpolaire

Depuis la France, Céphée ne se couche jamais : elle tourne autour de l'étoile Polaire nuit après nuit, saison après saison. En automne elle grimpe presque au zénith ; au printemps elle rase l'horizon nord, la maison à l'envers. Une fois que vous savez la reconnaître, elle devient un point d'appui permanent pour naviguer entre Cassiopée, le Cygne et le Dragon.

Trois polaires en réserve

La curiosité de Céphée, c'est de garder en réserve les futures étoiles Polaires. La lente toupie de l'axe terrestre — la précession, un tour en 26 000 ans — promènera le pôle nord céleste à travers la constellation. Errai prendra le relais de la Polaire actuelle vers l'an 4000, Alfirk suivra, puis Aldéramin vers l'an 7500. Nos lointains descendants s'orienteront grâce à la maison de Céphée.
L'avis de Luc

L'avis de Luc

Cinq soirs de suite aux jumelles 10×50, l'éclat de δ Céphée noté face à ζ Céphée, et l'on voit une étoile battre sur son cycle de 5,37 jours — de ses propres yeux, sans instrument coûteux. C'est le mètre-étalon qui a servi à mesurer les galaxies, et le comprendre en le regardant vaut toutes les photographies. Les nébuleuses de la constellation, elles, sont trop pâles pour l'œil : elles réclament un ciel de campagne et un capteur, et mieux vaut le dire avant qu'après.

Continuer

À explorer autour de Céphée

Carte de Cassiopée : la ligne du W reliant ε, δ, γ, α et β, entre Céphée, Persée et Andromède Cassiopée, la voisine en W La reine dont le W mène droit à la maison de Céphée. Comment la lire et ce qu'elle abrite. Carte de la Petite Ourse : Polaris au bout de la queue, tout près du pôle nord céleste, avec Céphée à l'est et le Dragon au sud Se repérer près du pôle Trouver la Polaire, tourner autour d'elle et naviguer entre les constellations circumpolaires. La nébuleuse de l'Iris Le ciel profond en réflexion Nébuleuses, amas et galaxies : ce qu'on voit vraiment à l'oculaire, et ce qui exige la photo.

Des jumelles pour l'Étoile Grenat et Delta Céphée

L'essentiel de Céphée se joue aux jumelles : la couleur de Mu, la double Delta, les champs stellaires. Nos choix par usage et par budget.

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