Observer · Ciel profond

M37, le plus riche amas ouvert du Cocher

Aux jumelles, une simple tache floue granuleuse au bord du Cocher. Mais dès un télescope de 100 à 150 mm, M37 explose en une nuée de plusieurs centaines d'étoiles fines et serrées, saupoudrées comme du sucre, avec une géante orange plantée en plein milieu. Le plus peuplé des trois amas du Cocher, souvent tenu pour le plus bel amas ouvert du ciel boréal. Voici comment le trouver, et ce que chaque instrument en révèle.

500: étoiles recensées : le plus peuplé des trois amas ouverts du Cocher
150: de ces étoiles brillent plus fort que la magnitude 12,5
24 ′: d'envergure apparente, presque le disque de la pleine lune
4500: années-lumière : sa distance, contre ~3 900 pour ses voisins M36 et M38
350: millions d'années : l'âge de M37, déjà mûr pour un amas ouvert

Ce que c'est

Le plus riche des trois amas du Cocher

M37, c'est NGC 2099 au New General Catalogue : un amas ouvert, c'est-à-dire une famille d'étoiles nées ensemble d'un même nuage de gaz et encore rassemblées par leur gravité commune. Celui-ci n'est pas un amas ordinaire — c'est le plus riche et le plus peuplé des trois que compte le Cocher. On y a recensé plus de 500 étoiles, dont environ 150 plus brillantes que la magnitude 12,5, réparties sur quelque 24′ de ciel, à environ 4 500 années-lumière (1 383 parsecs) de nous. C'est cette densité, sur un fond de Voie lactée, qui en fait l'un des plus beaux objets de la saison froide.

L'amas ouvert M37 (NGC 2099), un semis dense de centaines d'étoiles avec quelques points orangés — M37 — NOIRLab / NSF / AURA (CC BY 4.0)

Une famille de plus de 500 étoiles

La classification de Trumpler range M37 en II 1 r : concentration moyenne, faible dispersion de luminosité, et surtout un « r » comme rich — riche. Étalé sur environ 25 années-lumière dans l'espace réel, l'amas pèse près de 1 500 masses solaires. C'est ce peuplement dense qui le distingue au premier coup d'œil de ses deux voisins : là où M36 aligne une soixantaine d'astres et M38 une centaine, M37 en déverse plusieurs centaines dans le même champ d'oculaire.

L'âge d'un demi-milliard d'années

M37 a autour de 350 millions d'années — certaines études l'étirent jusqu'à 550. C'est un âge mûr pour un amas ouvert, bien plus vieux que le tout jeune M36. À ce stade, ses étoiles les plus massives ont déjà quitté la séquence principale : la plus chaude qui y survive n'est qu'une modeste étoile de type B9 V, quand les géantes bleues des amas jeunes ont, elles, déjà explosé ou gonflé en géantes rouges.

La géante orange qui tranche au centre

M37 abrite au moins une douzaine de géantes rouges — des étoiles autrefois massives, aujourd'hui gonflées et refroidies en fin de vie. L'une d'elles, orangée et bien plus brillante que ses voisines, se tient près du centre de l'amas et tranche par sa couleur sur le semis d'étoiles blanches et bleutées. C'est la signature visuelle de M37 : un point cuivré au milieu d'une poussière d'astres pâles, repérable dès un télescope de 100 mm.

Une métallicité solaire, une nébuleuse rare

La composition chimique de M37 est proche de celle du Soleil, voire un peu plus riche en métaux — un amas de notre voisinage galactique, pas une relique appauvrie. Il boucle un tour de la Voie lactée en 219 millions d'années sur une orbite peu excentrique. Curiosité rare confirmée en 2022 : M37 abrite l'une des seules nébuleuses planétaires jamais associées de façon crédible à un amas ouvert — le cocon d'une de ses étoiles mourantes.

Le trio du Cocher

M36, M37, M38 : trois amas alignés dans la Voie lactée

Trois amas dans un même bras galactique

Le Cocher traverse une portion dense de la Voie lactée, et trois amas ouverts de Messier s'y égrènent presque en ligne : M36, M37 et M38. Tous les trois tiennent dans un même champ de jumelles balayé lentement, et une soirée d'hiver consacrée au Cocher les enchaîne naturellement. Ils forment l'un des plus beaux trios d'amas accessibles à un petit instrument depuis la France.

M36, le cadet clairsemé

M36 (NGC 1960, magnitude 6,0) est le plus jeune et le plus petit : une soixantaine d'étoiles brillantes, aérées, sans géante rouge — un amas qui n'a pas encore vieilli. C'est le plus concentré des trois en apparence, mais le moins peuplé. À côté de M37, il paraît presque vide.

M38, la croix et le π

M38 (NGC 1912, magnitude 6,4) est le plus lâche des trois. Ses étoiles les plus brillantes dessinent une figure reconnaissable — une croix, ou la lettre grecque π selon les observateurs. Il porte tout près de lui un petit compagnon, NGC 1907, dans le même champ.

M37, l'apothéose de la soirée

C'est M37, plus à l'est, qu'on garde pour la fin. Le plus riche, le plus brillant (magnitude 5,6), le plus dense : après M36 clairsemé et M38 en croix, son semis de plusieurs centaines d'étoiles avec sa géante orange centrale ferme la soirée en beauté. Le trio se lit comme une gradation, et M37 en est le sommet.

Les trois amas du Cocher comparés
Amas	Magnitude	Étoiles	Ce qui le distingue
M36 (NGC 1960)	6,0	~60	le plus jeune, clairsemé, sans géante rouge
M37 (NGC 2099)	5,6	500+	le plus riche, avec sa géante orange centrale
M38 (NGC 1912)	6,4	~100	le plus lâche, en forme de croix ou de π
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À l'oculaire

Du grumeau flou à la nuée saupoudrée de sucre

M37 est un objet de télescope avant tout. À l'œil nu, sous un très bon ciel, on le devine à peine — une touche floue à la limite du perceptible, à la magnitude 5,6. Aux jumelles 10×50, il prend l'aspect d'une tache floue, granuleuse, presque nébuleuse : le signe qu'il grouille d'étoiles trop serrées pour être séparées. C'est dans un instrument de 100 à 150 mm qu'il change de nature et se met à ressembler à ce que montrent les photos.

M37 selon votre instrument
Avec quoi	Ce que vous atteignez
À l'œil nu	sous un ciel bien noir, une faible tache floue à deviner en vision décalée, à la pointe du Cocher
Jumelles 10×50	une tache floue et granuleuse, presque nébuleuse — quelques grains à la limite de la résolution
Jumelles 20×80	un amas compact qui commence à se piqueter, ses étoiles les plus vives à peine détachées
Télescope 100 mm	une dizaine d'étoiles de magnitude 10 résolues, et surtout la géante orange qui apparaît au centre
150 mm à 100×	l'amas explose : des dizaines d'étoiles fines saupoudrées comme du sucre, la géante orange bien nette
200 mm à 100×	des centaines d'étoiles — surtout blanches, mais aussi bleu-blanc, orangées et jaunes — un régal
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Repérer

Entre θ du Cocher et El Nath, à la pointe du pentagone

Le Cocher se repère à son grand pentagon d'étoiles, dominé par Capella, la sixième étoile la plus brillante du ciel. M37 se cache du côté est de cette figure, près de la frontière avec les Gémeaux et le Taureau. La méthode la plus sûre : tracer une ligne entre θ Aurigae (magnitude 2,65), sommet est du pentagone, et El Nath (β Tauri, magnitude 1,65), l'étoile que le Cocher partage avec le Taureau. M37 se trouve un peu à l'est du milieu de ce segment, seul des trois amas à se poser hors du pentagone.

Carte de repérage de M37 dans le Cocher, entre thêta Aurigae et El Nath — Carte : Roberto Mura (CC BY-SA 3.0)

Trouvez Capella, presque au zénith en hiver

De décembre à février, Capella brille très haut dans le ciel du soir, jaune et éclatante. C'est le phare du Cocher : autour d'elle se dessine le grand pentagone d'étoiles de la constellation.
Repérez θ Aurigae et El Nath

θ Aurigae marque le coin sud-est du pentagone ; El Nath (β Tauri), un peu plus au sud, est la pointe partagée avec les cornes du Taureau. Ces deux étoiles vives encadrent la zone qui nous intéresse.
Visez le milieu du segment, côté est

M37 se trouve un peu à l'est du point médian entre θ Aurigae et El Nath, juste à l'extérieur du pentagone. Aux jumelles, cherchez une petite tache floue granuleuse sur le fond de la Voie lactée.
Prenez-le haut, presque au zénith

De décembre à février, le Cocher culmine tout près du zénith en fin de soirée. Observez M37 au plus haut : à cette hauteur, l'atmosphère est calme et l'amas livre tout son détail.

M37 — carte d'identité
Repère	Valeur
Type d'objet	amas ouvert (NGC 2099)
Constellation	le Cocher, entre θ Aurigae et El Nath (β Tauri)
Magnitude	5,6 — à peine perceptible à l'œil nu sous un ciel noir
Distance	≈ 4 500 années-lumière (1 383 parsecs)
Taille apparente	24′ — presque le diamètre de la pleine lune
Saison	décembre à février — haut, presque au zénith
Instrument minimal	un télescope de 100 mm pour le résoudre en étoiles
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Un peu d'histoire

D'Hodierna à Messier, l'amas qui a failli passer inaperçu

Avant 1654
L'astronome sicilien Giovanni Battista Hodierna repère M37 et le porte sur sa liste de nébuleuses et d'amas — l'une des toutes premières observations télescopiques de l'objet. Son travail restera longtemps ignoré.
1764
Charles Messier redécouvre l'amas indépendamment le 2 septembre et l'inscrit en 37ᵉ position de son catalogue, la même nuit que M36 et M38. Il note un amas d'étoiles faibles dans un champ riche.
XIXᵉ siècle
Curieusement, Messier n'avait noté que M36 et M38 lors d'un premier passage : M37, pourtant le plus riche, lui avait d'abord échappé. Les grands télescopes du siècle révèlent ensuite la pleine densité de son semis.
2022
Des travaux confirment que M37 abrite l'une des rares nébuleuses planétaires crédiblement associées à un amas ouvert — la mort annoncée d'une de ses étoiles, prise sur le fait.

Photo et visuel

Ce que l'infrarouge dévoile des géantes de M37

Faites glisser le curseur : à gauche, M37 en lumière visible ; à droite, la même vue en infrarouge (2MASS), où les géantes rouges froides brillent d'un éclat qu'on ne soupçonne pas à l'œil.

M37 en lumière visible, puis en infrarouge — vue visible : NOIRLab/NSF/AURA (CC BY 4.0, noao-m37) ; vue infrarouge : relevé 2MASS (University of Massachusetts / IPAC-Caltech / NASA / NSF, domaine public)

M37 en lumière visible : un semis d'étoiles blanches et bleutées

M37 en infrarouge (2MASS) : les géantes rouges froides ressortent en points éclatants

Ce que la pose longue fait ressortir

En photo, la couleur des étoiles de M37 remonte : le semis vire au blanc et au bleu-blanc, piqueté des points orangés de sa douzaine de géantes rouges. L'infrarouge va plus loin encore — les astres froids et rougeoyants, discrets en visible, y deviennent les plus éclatants du champ. Le capteur enregistre aussi des centaines de membres trop faibles pour l'œil, jusqu'à la magnitude 15 et au-delà, et révèle toute l'épaisseur du peuplement.

Ce que l'œil garde pour lui

À l'oculaire, tout est gris, sauf la géante orange centrale, assez brillante pour livrer sa teinte. Mais l'œil offre ce qu'aucune image fixe ne rend : l'impression de relief de ce semis dense qui semble scintiller, cette sensation de sucre saupoudré sur du velours noir, et le petit choc de résoudre soudain, à 100×, ce qui n'était qu'une tache floue aux jumelles. Cherchez-le vous-même dans un 150 mm : c'est là qu'il devient le plus bel amas de la soirée.

L'avis de Luc

Le Cocher se visite dans l'ordre : M36, puis M38 et sa croix, et M37 pour finir. Ce dernier déçoit d'abord — une tache floue granuleuse aux jumelles 10×50, et les visages se ferment un peu — puis bascule à 80× dans un 150 mm, où il éclate d'un coup en une nuée d'étoiles fines avec une petite géante orange plantée au milieu. C'est le moment où quelqu'un dit « oh ». Le plus riche des trois, et le plus bel amas ouvert du ciel d'hiver.

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À explorer autour de M37

Carte du Cocher : le pentagone dominé par Capella et Menkalinan, avec M36, M37 et M38 alignés le long de son bord sud

Le pentagone du Cocher Capella, Elnath et le pentagone : les trois amas M36, M37 et M38 tiennent dans le même champ de jumelles.

M35 étalé et NGC 2158 compact dans le même champ

M35, l'amas voisin des Gémeaux Juste à côté du Cocher, un autre grand amas ouvert d'hiver et son étrange compagnon lointain NGC 2158.

Amas ouvert ou globulaire ? Pourquoi les 500 étoiles lâches de M37 n'ont rien à voir avec la boule serrée d'un amas globulaire.

Quel télescope pour faire éclater M37 en étoiles ?

Les jumelles n'en montrent qu'une tache floue ; c'est un 100 mm qui révèle la géante orange, et un 150 mm qui saupoudre le champ de centaines d'étoiles fines. Nos choix par usage et par budget.

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