Trois nébuleuses en une : un nuage d'hydrogène rose, un halo de poussière bleu, et des rubans d'ombre qui tranchent l'ensemble en trois quartiers — d'où son nom. C'est l'une des plus photographiées du ciel d'été, à un degré et demi au nord de la Lagune. Mais l'œil n'en voit presque rien des couleurs : voici ce qu'on attrape vraiment à l'oculaire, et pourquoi les bandes sombres sont le seul trait à la portée d'un télescope de 100 mm.
3
nébuleuses distinctes en un seul objet : émission, réflexion, obscure
4100
années-lumière : la distance retenue aujourd'hui (Gaia : ~3 960)
28′
d'envergure apparente (≈ la pleine lune)
3
rubans de poussière sombre qui la découpent en trois lobes
100 mm
de diamètre pour commencer à séparer les bandes noires
Ce que c'est
Un objet rare : trois nébuleuses superposées
La Trifide, c'est M20 au catalogue de Messier et NGC 6514 au New General Catalogue. Sous ces deux numéros se cache l'un des rares objets du ciel à réunir trois natures de nébuleuse à la fois, dans le même champ. Au sud, un large panneau rose vif : du gaz d'hydrogène qui émet sa propre lumière. Au nord, une nuée bleutée : de la poussière qui ne fait que renvoyer l'éclat des étoiles voisines. Et par-dessus, un lacis de bandes noires qui balafre le tout. Chacun de ces trois éléments porte un nom de famille en astronomie — nébuleuse à émission, nébuleuse par réflexion, nébuleuse obscure — et il est exceptionnel de les trouver côte à côte, à la portée d'un instrument d'amateur. L'ensemble baigne dans la Voie lactée du Sagittaire, à quelque 4 100 années-lumière ; sa partie lumineuse couvre un rayon réel d'environ 21 années-lumière, et forme une pouponnière où des étoiles s'allument encore aujourd'hui.
M20 — Pedro José Zampella Contreras (CC BY-SA 4.0)
Le rose : de l'hydrogène qui s'embrase
La partie la plus dense, au sud, est une région HII : un nuage d'hydrogène soumis au rayonnement ultraviolet d'étoiles chaudes qui y sont nées. Ce rayonnement arrache les électrons aux atomes ; quand ils se recombinent, le gaz restitue l'énergie sous forme de lumière, surtout dans la raie rouge de l'hydrogène. Ce n'est donc pas un reflet mais une véritable émission — le gaz brille de lui-même, comme un tube au néon. C'est cette portion qu'un filtre nébulaire renforce, et la seule dont la structure se laisse deviner à l'oculaire. Globalement, M20 brille à la magnitude 6,3, mais cet éclat est dilué sur toute sa surface : ses nœuds les plus vifs plafonnent vers la magnitude 9, ce qui explique qu'elle reste si discrète à l'œil nu.
Le bleu : de la poussière qui renvoie la lumière
Au nord de la tache rose s'étale une brume bleu pâle, d'une tout autre origine. Là, aucun gaz ne s'embrase : de fins grains de poussière diffusent la lumière d'une étoile brillante placée devant, un peu comme l'atmosphère terrestre disperse le bleu du Soleil et nous donne un ciel de jour. C'est une nébuleuse par réflexion. Elle n'est même pas forcément à la distance de la partie rose. En photo, ce contraste rose/bleu est saisissant ; à l'œil, la partie bleue reste pratiquement invisible — trop faible, et d'une couleur que la rétine nocturne ne capte pas.
Les bandes noires : Barnard 85
Ce qui fait la célébrité de M20, ce sont les rubans sombres qui la déchirent en trois quartiers. Loin d'être des trous, ce sont d'épais nuages de poussière froide, au premier plan, qui masquent la lumière du gaz derrière eux — une nébuleuse obscure cataloguée Barnard 85 (B85) par Edward Barnard. Ce sont elles qui donnent son nom à l'objet, et surtout : ce sont elles, et non les couleurs, que l'on distingue le mieux dans un télescope.
« Trifide » : divisée en trois
Le mot vient du latin trifidus, « fendu en trois ». C'est John Herschel qui l'a fixé, au XIXᵉ siècle, en décrivant précisément ces trois bandes de poussière qui partagent la nébuleuse en autant de lobes. Le nom a traversé deux siècles sans bouger, parce qu'il décrit exactement ce qu'un observateur voit dans l'oculaire — un trèfle d'ombre sur fond laiteux — bien mieux que n'importe quelle photo en couleurs.
Le cœur
HN 40, l'étoile multiple qui allume tout
Au centre exact des trois lobes se tient une étoile multiple, connue des observateurs sous la désignation HN 40 (elle porte aussi les numéros ADS 10991 et HD 164492). Sa composante dominante, HD 164492A, est une étoile bleue géante de type O7.5III, pesant plus de 20 fois la masse du Soleil. C'est elle, à elle seule, qui fournit l'essentiel de l'ultraviolet ionisant le gaz rose et le fait briller. Autour d'elle gravite un jeune amas d'environ 3 100 étoiles, tout juste sorties du même nuage. Dans un télescope, HN 40 se résout en plusieurs points serrés — un joli petit système à fort grossissement, pile au croisement des trois bandes sombres.
M20 par Hubble (2004) — NASA, ESA, Hubble Heritage Team (AURA/STScI) (domaine public)
Le jet et les « œufs » stellaires de Hubble
En 2004, Hubble a scruté une colonne dense de gaz et de poussière située à quelque 8 années-lumière de l'étoile centrale. De sa pointe jaillit un jet stellaire long d'environ 0,75 année-lumière, expulsé par un astre encore en formation, invisible, enfoui au creux du nuage. Le télescope y a aussi débusqué des globules gazeux en évaporation — les « EGG », pour evaporating gaseous globules — dont un doigt de matière assez dense pour résister au rayonnement féroce des étoiles voisines : à sa pointe, une étoile est peut-être en train de naître à l'abri.
Ce que l'infrarouge a révélé
La lumière visible ne montre qu'une part de l'histoire, car la poussière cache le reste. En 2005, le télescope spatial Spitzer a observé la Trifide en infrarouge et y a compté 30 embryons stellaires massifs et 120 étoiles nouveau-nées que les images en lumière ordinaire ne laissaient pas voir. Autrement dit : sous le trèfle rose et bleu que l'on photographie se cache une fabrique d'étoiles bien plus peuplée que ne le suggère l'oculaire.
À l'oculaire
Ce que vous verrez vraiment, instrument par instrument
La Trifide selon votre instrument
Avec quoi
Ce que vous atteignez
Jumelles 10×50
une petite tache floue et ronde, à peine détachée du fond, juste au nord de la Lagune M8
Lunette / télescope 80–100 mm
la nébulosité prend forme ; sous un ciel noir, la plus large bande sombre commence à trancher le disque
Télescope 150 mm
la forme irrégulière et surtout les trois bandes noires qui la trifident — le vrai spectacle de l'objet en visuel
Télescope 200–300 mm
les trois lobes bien détachés, l'étoile multiple HN 40 au centre résolue, un soupçon de teinte sous excellent ciel
Photo, pose longue
le rose de l'hydrogène et le bleu de la réflexion — les couleurs que l'œil ne verra jamais
Aucune ligne ne correspond au filtre.
Comprendre
La photo ment un peu : couleurs contre gris
Faites glisser le curseur. À gauche, la Trifide en pose longue, rose et bleue. À droite, l'impression réelle à l'oculaire : un gris laiteux où seules les bandes sombres se lisent.
La Trifide, de la photo à l'oculaire — photo et simulation désaturée : Pedro José Zampella Contreras (CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)
La couleur des photos n'est pas un trucage : le capteur accumule la lumière pendant des minutes, là où l'œil intègre à peine une fraction de seconde. Surtout, la nuit, notre vision passe par les bâtonnets de la rétine, presque aveugles au rouge — précisément la couleur dominante de l'émission. On perçoit donc du gris là où l'appareil enregistre du rose. Ce n'est pas un défaut de matériel : c'est de la physiologie. Savoir cela change la façon d'observer — on cesse d'attendre le tableau de la photo, et on savoure ce qui, lui, est bien réel dans l'oculaire : le dessin des bandes obscures. (Simulation à droite, à partir de la photo de P. J. Zampella.)
Repérer
Juste au nord de la Lagune, plein sud
M20 se loge dans le nord-ouest du Sagittaire (ascension droite 18h 02m, déclinaison −23°), pile dans la traînée la plus dense de la Voie lactée. Sa grande voisine, la Lagune (M8, alias NGC 6523), brille à environ 1,5° au sud — un même champ de jumelles les cadre toutes les deux. À 0,75° au nord-est scintille encore le petit amas ouvert M21. Depuis la France, tout ce quartier reste bas : au méridien, fin juillet, la Trifide ne monte qu'à une vingtaine de degrés au-dessus de l'horizon sud. Il lui faut donc un horizon dégagé et loin des lumières.
M20 (haut) et M8 (bas) — NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory (CC BY 4.0)
Partez du sommet de la Théière
Bas sur l'horizon sud en été, huit étoiles du Sagittaire dessinent une théière renversée. Repérez le couvercle et le bec : c'est votre point d'ancrage dans la Voie lactée.
Trouvez d'abord la Lagune
Quelques degrés au-dessus du bec, une grande tache laiteuse allongée se détache : c'est M8, la Lagune, plus grosse et plus facile. Elle sert de balise pour la suite.
Remontez d'un degré et demi
Depuis la Lagune, glissez lentement vers le nord d'un degré et demi — trois largeurs de pleine lune. Une petite tache ronde, plus discrète, apparaît : vous tenez la Trifide.
Visez fin juillet, sans lune, horizon net
L'objet culmine au méridien vers la fin juillet, autour de 1 h du matin. Choisissez une nuit sans lune et un horizon sud parfaitement dégagé : à 20° de hauteur, le moindre halo de ville la noie.
M20 — carte d'identité
Repère
Valeur
Type d'objet
nébuleuse mixte (émission + réflexion + obscure B85) avec amas central
Constellation
Sagittaire — au nord de la Lagune M8
Magnitude
≈ 6,3 globale ; les parties les plus vives vers 9
Distance
≈ 4 100 al (Gaia ~3 960 ; anciennes estimations jusqu'à 5 200)
Taille apparente
28′ (environ le diamètre de la pleine lune)
Saison
juillet–août, basse sur l'horizon sud
Instrument minimal
≈ 100 mm pour deviner les bandes sombres ; jumelles pour la repérer
Aucune ligne ne correspond au filtre.
En images
Le trèfle rose et bleu sous tous les angles
Un peu d'histoire
De la comète manquée au nom de trèfle
5 juin 1764
Charles Messier consigne l'objet comme la vingtième entrée de son catalogue, encore une fausse comète écartée de sa liste de chasse.
Vers 1830
John Herschel, frappé par les trois bandes de poussière qui la fendent, la baptise « Trifide » — divisée en trois. Le nom ne la quittera plus.
Fin du XIXᵉ siècle
Edward Barnard catalogue les rubans sombres sous le numéro B85, en établissant que ce sont des nuages de poussière au premier plan, non des vides.
2004
Hubble détaille un jet stellaire de 0,75 année-lumière et des globules en évaporation : la formation d'étoiles y est prise sur le fait.
2005
Le télescope Spitzer, en infrarouge, dénombre 30 embryons stellaires et 120 étoiles nouveau-nées cachés dans la poussière.
L'avis de Luc
En dessert de la Lagune, jamais en plat principal : une fois M8 dans le champ des jumelles, il suffit de monter d'un degré et demi. Oubliez le rose des photographies — ce qui se traque au 150 mm sous un ciel sans lune, c'est le dessin des trois bandes noires, et il apparaît vraiment vers 100× après deux minutes d'adaptation. À 20° de hauteur, une seule ville sur l'horizon sud suffit à tout gommer : cet objet se réserve aux nuits vraiment propres, sans quoi la soirée est perdue.
Les jumelles la repèrent au nord de la Lagune, mais il faut un 100 à 150 mm pour voir les bandes sombres se détacher. Nos choix de télescopes par usage et par budget.
Observer le ciel profond Émission, réflexion, obscure : comment reconnaître chaque type de nébuleuse à l'oculaire et sur le capteur.