Observer · Constellations
La Machine pneumatique
Une pompe à air au firmament : voici la plus discrète des inventions de Lacaille, hommage aux physiciens qui domptaient le vide. Aucune étoile n'y accroche l'œil, et depuis la France elle rase l'horizon sans jamais s'en détacher. Sa richesse est ailleurs — une spirale de face, un amas de deux cents galaxies, et une naine géante si pâle qu'on l'a prise pour un fantôme.
- 62
- rang parmi les 88 constellations, par la surface (239 deg²)
- 4
- aucune étoile plus brillante que la magnitude 4,3
- 234
- galaxies dans l'amas de l'Antlia, à 132 millions d'années-lumière
- 40 M al
- la distance de NGC 2997, la belle spirale de face
- 2018
- l'année où Gaia a révélé Antlia 2, une galaxie « fantôme »
Repérer
Une zone qu'il faut aller chercher au sud
La Machine pneumatique n'a pas de figure : ses trois étoiles principales, toutes autour de la magnitude 4,5, sont trop faibles et trop dispersées pour dessiner quoi que ce soit. On ne la reconnaît donc jamais pour elle-même. On la situe : c'est le rectangle terne accroché sous le long serpent de l'Hydre, à l'ouest du Centaure et au nord des Voiles. Depuis la métropole, sa déclinaison, comprise entre −24° et −40°, la condamne à ramper contre l'horizon sud : même par une nuit d'avril, depuis Marseille, son cœur ne dépasse guère 16° de hauteur, et beaucoup plus au nord elle ne se lève pas vraiment. C'est une constellation des ciels du Sud — des Antilles, où elle grimpe à 50°, et surtout de La Réunion, où elle passe presque au zénith.
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Choisissez une nuit d'avril, vers 21 h
C'est en avril que la Machine pneumatique passe au méridien — au plus haut de sa course. Sous nos latitudes, ce « plus haut » reste bas : chaque degré compte, alors visez la fin de soirée quand elle culmine plein sud.
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Partez de l'Hydre, la grande dérive
Repérez la tête de l'Hydre à l'est du Cancer, puis suivez son corps vers le sud-est. La Machine pneumatique est calée juste sous ce corps, entre les étoiles Alphard (le cœur de l'Hydre) et le riche champ du Centaure.
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Exigez un horizon sud parfaitement dégagé
À 16° de hauteur au mieux depuis le sud de la France, la moindre colline, rangée d'arbres ou lueur de ville au sud efface la cible. Il faut la mer, une plaine ou un col orienté plein sud, et un ciel sans lune.
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Sinon, observez-la depuis les tropiques
Depuis La Réunion, la Guadeloupe ou la Martinique, la donne change du tout au tout : la constellation monte haut, et NGC 2997 devient une vraie cible de télescope au lieu d'un mirage rasant l'horizon.
Un ciel des Lumières
Une constellation née de la science du vide
Une pompe à air, pas un héros
La Machine pneumatique ne descend d'aucune légende. C'est une invention de l'abbé Nicolas-Louis de Lacaille, qui cartographia le ciel austral depuis le cap de Bonne-Espérance en 1751-1752 et combla ses zones vides de quatorze constellations nommées d'après les instruments des arts et des sciences. Le télescope, le microscope, le compas, l'horloge, le burin — et cette pompe à air, la machina pneumatica, qui servait aux physiciens à faire le vide dans une cloche de verre. Là où les Anciens plaçaient des dieux, Lacaille posait au firmament l'outillage de la raison.
Le vide, grande affaire du XVIIᵉ siècle
L'instrument qu'elle célèbre était, un siècle plus tôt, à la pointe de la physique. En 1654, l'Allemand Otto von Guericke soude deux hémisphères de cuivre, en pompe l'air, et deux attelages de chevaux ne parviennent pas à les séparer : le vide est une force. En Angleterre, Robert Boyle perfectionne la pompe et publie en 1662 la loi qui lie la pression d'un gaz à son volume. Son assistant, le Français Denis Papin, améliore encore la machine avant d'inventer le digesteur à vapeur, ancêtre de la cocotte-minute. C'est en hommage à cette lignée d'appareils que la constellation porte son nom.
D'Antlia pneumatica à Antlia
Lacaille latinisa d'abord le nom en Antlia pneumatica — antlia étant le mot grec pour une pompe. Le catalogue paraît à titre posthume en 1763 dans le Coelum Australe Stelliferum, qui recense près de dix mille étoiles australes. En 1844, John Herschel propose de réduire ces noms doubles à un seul mot ; la constellation devient simplement Antlia, forme que l'Union astronomique internationale entérine parmi les 88 constellations officielles en 1922.
Le vide, encore, mais cosmique
La coïncidence est belle : baptisée d'après une machine à faire le vide, la constellation ouvre justement sur le vide intergalactique. Ses étoiles ne sont qu'un premier plan clairsemé ; derrière elles, le regard file sans obstacle vers des galaxies distantes de dizaines, puis de centaines de millions d'années-lumière. La pompe à air de Lacaille pointe, sans le savoir, la trouée la plus profonde de ce coin de ciel.
Les étoiles
Un premier plan pâle, mais pas sans surprises
Alpha, une géante orange en sourdine
L'étoile la plus brillante, Alpha Antliae, plafonne à la magnitude 4,25 — à peine visible depuis une banlieue. C'est une géante orange de type K4 III, à environ 320 années-lumière, qui rayonne quelque 500 fois comme le Soleil. Soupçonnée d'être légèrement variable, elle oscille de moins d'un dixième de magnitude, imperceptible à l'œil. Sa voisine Epsilon (magnitude 4,5), plus lointaine encore à 590 années-lumière, est une géante gonflée à près de 70 fois le diamètre solaire.
Zeta, une double à écarter aux jumelles
Zeta Antliae est une double optique large : deux étoiles blanches de magnitudes 6,2 et 7,0, séparées de 8 secondes d'arc. L'écart est confortable — de bonnes jumelles tenues stables, ou le plus petit des télescopes, les dédoublent sans peine. Ce sont deux astres qui ne partagent sans doute que la ligne de visée, non une vraie orbite : une double d'apparence, utile pour s'exercer à séparer un couple serré.
S Antliae, deux étoiles qui se touchent
La curiosité de la constellation, c'est S Antliae : une binaire à contact du type W Ursae Majoris, à environ 259 années-lumière. Ses deux étoiles sont si proches qu'elles se frôlent, enveloppées dans une même bulle de gaz partagé, et bouclent leur ronde en seulement 15,6 heures. Elles s'éclipsent mutuellement à chaque tour, faisant varier l'éclat de la magnitude 6,27 à 6,83 — un cycle complet en une demi-nuit, observable aux jumelles si l'on note l'écart. À terme, ces deux étoiles finiront par fusionner en une seule.
Une planète, tout de même
Discrète jusque dans ses exoplanètes, la Machine pneumatique en abrite pourtant. HD 93083, une naine orange de magnitude 8,3 à 92 années-lumière, est escortée d'une planète de la masse de Saturne qui l'orbite en 143 jours. Et l'étoile la plus proche de la constellation, DENIS J1048−3956, est une naine ultra-froide invisible à l'œil, à seulement 13 années-lumière de nous.
| Étoile | Magnitude | Distance | Ce qu'elle est | Ce que vous verrez |
|---|---|---|---|---|
| Alpha (α) | 4,25 | ~320 al | géante orange K4 | un point terne, à l'œil nu sous bon ciel |
| Epsilon (ε) | 4,5 | ~590 al | géante orange K3 | la deuxième plus brillante, à l'ouest |
| Iota (ι) | 4,6 | ~202 al | géante orange K1 | à l'œil nu sous ciel noir |
| Zeta (ζ) | 5,7 | ~370 al | double optique large | dédoublée aux jumelles (8″ d'écart) |
| S Antliae | 6,3 à 6,8 | ~259 al | binaire à contact | variable en une demi-nuit (15,6 h) |
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Le ciel profond
NGC 2997, la spirale de face
C'est la vedette, et l'une des plus belles spirales du ciel austral. NGC 2997 (magnitude 10,1) est une galaxie grand-design vue quasiment de face : ses deux bras s'enroulent, réguliers et symétriques, autour d'un noyau ceint d'un anneau d'amas d'étoiles bleues toutes jeunes. Elle s'étend sur 8,9 × 6,8 minutes d'arc — un quart de pleine Lune — et se tient à environ 40 millions d'années-lumière, pour un diamètre réel de quelque 120 000 années-lumière, un peu plus large que notre propre Galaxie. William Herschel l'a cataloguée le 4 mars 1793.
Ce que vous en verrez, et ce qui la bride
Vue de face, la lumière de NGC 2997 s'étale sur une large surface : sa magnitude 10 est donc trompeuse, car cet éclat est dilué. Dans un télescope de 150 à 200 mm sous un ciel noir, elle se donne comme une lueur ronde et floue, avec un cœur plus dense ; les bras spiraux ne se dessinent qu'aux plus gros diamètres et en photographie. Depuis la France, sa très faible hauteur sur l'horizon la ternit encore : c'est un objet qui change de catégorie dès qu'on l'observe depuis les tropiques, où il monte haut dans un ciel noir.
Une pouponnière d'étoiles bien vivante
Ses bras sont grumeleux de régions HII — des nuages d'hydrogène où naissent des étoiles massives — et son anneau circumnucléaire abrite des super-amas d'étoiles alignés comme des points chauds autour du noyau. La galaxie est assez active pour avoir livré deux supernovas récentes, en 2003 et 2008. Elle règne sur un petit troupeau, le groupe de NGC 2997, dont elle est le membre le plus brillant.
Plus loin dans le champ
Un amas proche, une naine, et un fantôme
L'amas de l'Antlia, un voisinage cosmique
L'amas de l'Antlia (Abell S0636) est le troisième amas de galaxies le plus proche du nôtre, après ceux de la Vierge et du Fourneau. À quelque 132 millions d'années-lumière, il rassemble environ 234 galaxies serrées, en majorité des elliptiques et des naines. Sa structure est double : un sous-groupe nord tourne autour de la géante elliptique NGC 3268, un sous-groupe sud autour de NGC 3258, sans qu'aucune galaxie centrale ne domine l'ensemble. Ses membres fuient de nous à un rythme qui le place déjà dans le flot d'expansion de l'Univers.
Un défi réservé à la photographie
Ne cherchez pas cet amas à l'oculaire : ses galaxies les plus brillantes tournent autour de la magnitude 11 à 12, mais leur faible hauteur depuis la France les rend hors de portée. C'est une cible d'astrophotographie avancée, sous un ciel austral, où une longue pose fait surgir des dizaines de fuseaux et de boules cotonneuses dans un même champ. Le contempler, c'est regarder à 132 millions d'années dans le passé.
La galaxie naine de l'Antlia, du Groupe local
Bien plus proche, la galaxie naine de l'Antlia (magnitude 14,8), découverte en 1997, est un membre discret et lointain de notre Groupe local, à environ 4,3 millions d'années-lumière. C'est une petite galaxie sphéroïdale d'à peine 2 500 années-lumière de diamètre, criblée de vieilles étoiles. Trop faible pour un télescope amateur, elle n'existe que sur les images profondes — mais elle situe la constellation à la frontière même de notre banlieue galactique.
Antlia 2, la galaxie « fantôme »
La découverte la plus étonnante est invisible. En novembre 2018, les données du satellite Gaia révèlent Antlia 2, une galaxie satellite de la Voie lactée à 405 000 années-lumière. Sa taille est stupéfiante — presque celle du Grand Nuage de Magellan — mais elle est environ 10 000 fois plus faible, si diffuse qu'elle avait échappé à tous les relevés : la plus basse brillance de surface jamais mesurée pour une galaxie. Ses étoiles se déplacent bien trop vite pour la maigre matière visible qu'elle contient : il faut une énorme masse de matière noire pour la tenir ensemble. Ce fantôme est devenu l'un des laboratoires les plus précieux pour comprendre cette matière invisible.
| Objet | Nature | Magnitude | Distance | Ce que vous atteignez |
|---|---|---|---|---|
| NGC 2997 | spirale de face | 10,1 | ~40 M al | lueur ronde en 150–200 mm, bras en photo |
| Amas de l'Antlia | amas de galaxies | ~11–12 | ~132 M al | astrophoto avancée, ciel austral |
| Naine de l'Antlia | sphéroïdale naine | 14,8 | ~4,3 M al | hors de portée visuelle — image profonde |
| Antlia 2 | naine ultra-diffuse | invisible | 405 000 al | indétectable en visuel — mesurée par Gaia |
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Un peu d'histoire
Du vide au firmament, quatre siècles
- 1654
À Magdebourg, Otto von Guericke soude deux hémisphères, en pompe l'air, et deux attelages ne parviennent pas à les séparer : la pompe à air entre dans l'histoire des sciences.
- 1662
Robert Boyle, aidé du Français Denis Papin, publie la loi qui lie la pression d'un gaz à son volume, à l'aide d'une pompe à air perfectionnée.
- vers 1752
Depuis le cap de Bonne-Espérance, Lacaille trace « la Machine pneumatique » sur son planisphère austral, la glissant parmi ses quatorze figures d'outils savants.
- 4 mars 1793
William Herschel découvre NGC 2997, qui deviendra la plus belle cible de la constellation.
- 1844
John Herschel raccourcit le nom latin Antlia pneumatica en un seul mot, Antlia.
- 1997
On identifie la galaxie naine de l'Antlia, membre lointain de notre Groupe local, à 4,3 millions d'années-lumière.
- novembre 2018
Le satellite Gaia révèle Antlia 2, galaxie « fantôme » géante et ultra-diffuse, nouvelle pièce du dossier de la matière noire.
Avec quoi
La Machine pneumatique selon votre instrument
| Avec quoi | Budget | Ce que vous atteignez |
|---|---|---|
| À l'œil nu | — | trois points ternes (α, ε, ι) sous un ciel noir, et rien de plus |
| Jumelles 10×50 | 40 à 90 € | Zeta dédoublée, S Antliae dont on suit la variation en une nuit |
| Télescope 150–200 mm | 300 à 600 € | NGC 2997 en lueur ronde, si elle est assez haute (mieux depuis les tropiques) |
| Astrophoto, ciel austral | montage dédié | les bras de NGC 2997, les galaxies de l'amas de l'Antlia |
| Aucune ligne ne correspond au filtre. | ||
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