Observer · Ciel profond

Le Trio du Lion

Trois galaxies dans le même champ d'oculaire, à trente-cinq millions d'années-lumière : deux spirales brillantes, M65 et M66, et la tranche sombre de la « Galaxie du Hamburger », NGC 3628. Elles se tirent dessus par la gravité depuis des centaines de millions d'années — une interaction qui a tordu les bras de M66 et arraché à NGC 3628 une queue de matière longue de 300 000 années-lumière. Voici ce que vous en verrez vraiment, dès 100 mm, sous le ventre du Lion au printemps.

3: galaxies spirales réunies dans un seul champ d'oculaire
35: millions d'années-lumière : la distance du Trio du Lion
5: supernovae repérées dans la seule M66 depuis 1973
1 °: de champ suffit à cadrer les trois à faible grossissement
1784: l'année où Herschel ajoute NGC 3628, oubliée par Messier

Ce que c'est

Trois galaxies qui se tiennent par la gravité

Le Trio du Lion — les catalogueurs disent aussi le groupe M66 — rassemble trois galaxies spirales physiquement liées, à quelque 35 millions d'années-lumière de nous. Ce n'est pas un alignement de perspective : elles forment un vrai sous-groupe de l'amas de galaxies du Lion, assez proches les unes des autres pour s'être croisées et déformées mutuellement. Leurs vitesses de fuite le confirment, resserrées autour de 700 à 850 km/s. Sur le ciel, elles tiennent dans un cercle d'un peu plus d'un demi-degré : M65 et M66 ne sont séparées que de 20′, et NGC 3628 se tient à 0,5° au nord du couple. C'est ce qui fait tout le prix de la cible — un seul coup d'œil, trois univers-îles.

Le Trio du Lion : NGC 3628 vue par la tranche à gauche avec sa bande de poussière, M65 en haut à droite et M66, spirale barrée, en bas à droite — Le Trio du Lion — ESO/INAF-VST/OmegaCAM (CC BY 3.0)

M65, la spirale sage

M65 (NGC 3623, magnitude 9,3) est la plus régulière des trois. C'est une spirale intermédiaire de type SAB(rs)a, aux bras serrés et lisses, pauvre en poussière et en gaz : elle fabrique peu d'étoiles neuves et affiche une forte proportion de vieilles étoiles jaunes. Nous la voyons sous un angle rasant, presque par la tranche, ce qui lui donne l'aspect d'un fuseau allongé de 8,7′ × 2,5′. Son disque s'étend en réalité sur près de 110 000 années-lumière, à peu près la taille de notre Voie lactée. Curieusement, c'est la plus épargnée par l'interaction : ses bras restent nets, comme si elle était passée à distance de la bagarre.

M66, la plus brillante et la plus tordue

M66 (NGC 3627, magnitude 8,9) est le membre le plus lumineux du trio, et le plus spectaculaire. Spirale SAB(s)b d'environ 95 000 années-lumière et 200 milliards d'étoiles, elle abrite un noyau actif de type Seyfert 2. Surtout, ses bras sont visiblement asymétriques : l'un d'eux est anormalement haut et étiré, le disque paraît décentré. Ce n'est pas un hasard — c'est la signature d'une rencontre gravitationnelle passée avec NGC 3628, qui a concentré la masse vers le centre et arraché à M66 sa symétrie. Elle a aussi été un remarquable atelier de supernovae : cinq y ont été repérées depuis 1973.

NGC 3628, la « Galaxie du Hamburger »

NGC 3628 (magnitude 9,5) est la seule que Messier ait ratée, et c'est la plus étrange. Vue exactement par la tranche, elle nous montre une bande de poussière large et sombre qui la coupe en deux dans le sens de la longueur, entre deux tranches lumineuses : d'où son surnom de Galaxie du Hamburger. C'est une spirale SAb pec déformée d'environ 150 000 années-lumière, un peu plus étalée que ses voisines (14′ × 3,6′) mais aussi la plus diffuse — sa lumière est étalée, donc sa brillance de surface plus faible que sa magnitude ne le laisse croire.

Un jeu de billard cosmique

Les trois galaxies n'en sont pas à leur première rencontre. Les passages rapprochés successifs, sur des centaines de millions d'années, ont soulevé les bras de M66, gauchi le disque de M65 et, surtout, éjecté de NGC 3628 un long panache d'étoiles et de gaz. À l'échelle de l'amas du Lion, c'est une lente chorégraphie : les galaxies se frôlent, se déforment, et finiront peut-être par fusionner dans quelques milliards d'années.

En images

Le trio, de la lunette d'amateur au télescope Webb

Le détail qui la rend célèbre

300 000 années-lumière de matière arrachée

La signature la plus impressionnante de l'interaction ne se voit pas à l'oculaire, mais elle mérite qu'on sache qu'elle est là. De NGC 3628 part un immense filament d'étoiles et de gaz, une queue de marée longue d'environ 300 000 années-lumière — trois fois le diamètre de la galaxie elle-même. C'est de la matière littéralement arrachée par la gravité lors des passages rapprochés avec M65 et M66, étirée dans le vide comme le sillage d'un bateau. À son extrémité, les astronomes ont même repéré des amas d'étoiles jeunes : une petite galaxie naine en train de naître dans les débris. Il faut une pose photographique profonde et un ciel très noir pour la révéler ; en visuel, même dans un gros télescope, elle reste hors de portée.

La queue de marée de NGC 3628 s'étirant vers le haut à gauche du disque vu par la tranche — NGC 3628, « l'étrange membre du trio » — ESO (CC BY 3.0)

À l'oculaire

Ce que vous verrez vraiment, instrument par instrument

Le Trio du Lion selon votre instrument
Avec quoi	Ce que vous atteignez
Jumelles 10×50	M65 et M66 devinées côte à côte comme deux minuscules taches floues, sous un ciel bien noir et le Lion haut ; NGC 3628 échappe presque toujours
Télescope 100–130 mm	les deux Messier en petits ovales nets avec un centre plus vif ; NGC 3628 apparaît comme un fin fuseau pâle sous un bon ciel — les trois dans le même champ à faible grossissement
150–200 mm	M66 montre un disque argenté allongé au noyau ponctuel ; la bande de poussière de NGC 3628 commence à se deviner en vision décalée
250–300 mm	les bras de M66 se laissent soupçonner, la coupure sombre de NGC 3628 se détache nettement ; le trio prend du relief sous un ciel de campagne
Photo (pose longue)	les bras déformés, la bande de poussière détaillée et, seule ici, la queue de marée de NGC 3628 — invisible à tout oculaire
Aucune ligne ne correspond au filtre.

Repérer

Sous le ventre du Lion, un saut d'étoile depuis Chertan

Le trio se cache sous le ventre du Lion, à mi-chemin entre θ Leonis (Chertan, magnitude 3,3) et ι Leonis. C'est une région sans étoile brillante, mais facile à cerner une fois le grand quadrilatère du corps du Lion repéré. Le printemps est la bonne saison : de mars à mai, le Lion monte haut dans le ciel depuis la France, ce qui met le trio à l'abri de la turbulence de l'horizon — un avantage décisif qu'on n'a pas avec les galaxies basses du sud.

Carte de la constellation du Lion, avec la position du Trio sous le ventre entre Chertan et Iota Leonis — Carte : IAU / Sky & Telescope (CC BY 4.0)

Trouvez le corps du Lion et Chertan

Le Lion dessine un grand trapèze au printemps. Chertan (θ Leonis) marque l'angle arrière-bas du trapèze, sous le ventre. C'est votre point de départ.
Descendez de 2° jusqu'à 73 Leonis

À 2° au sud de Chertan brille une étoile plus discrète, 73 Leonis (magnitude 5,3). Elle sert de dernier jalon avant les galaxies : centrez-la dans le chercheur.
Glissez vers l'est sur M65 puis M66

M65 se trouve à 0,75° à l'est de 73 Leonis ; M66 la suit à 0,33° au sud-est. Les deux ovales apparaissent ensemble dans un oculaire à faible grossissement.
Remontez de 0,5° vers NGC 3628

Depuis le couple Messier, dérivez d'un demi-degré vers le nord : le fin fuseau de la Galaxie du Hamburger complète le trio. Plus faible, il demande un ciel bien noir.

Le Trio du Lion — carte d'identité
Repère	Valeur
Type d'objet	trois galaxies spirales en interaction — M65 (spirale régulière), M66 (spirale déformée, Seyfert 2), NGC 3628 (vue par la tranche, « Hamburger »)
Constellation	Lion — sous le ventre, entre θ Leonis (Chertan) et ι Leonis
Magnitude	M66 8,9 · M65 9,3 · NGC 3628 9,5
Distance	≈ 35 millions d'années-lumière
Taille apparente	M65 8,7′×2,5′ · M66 9,1′×4,2′ · NGC 3628 14′×3,6′ (les trois dans ≈ 1°)
Saison	mars à mai, le Lion haut au méridien
Instrument minimal	100 mm pour M65 et M66 ; 150 mm et ciel noir pour NGC 3628
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Un peu d'histoire

Deux galaxies cataloguées, une troisième oubliée

Mars 1780
Charles Messier découvre M65 et M66 dans la même nuit et les note « très longues et très faibles ». Pierre Méchain, son collègue chasseur de comètes, est parfois crédité de M65. Étrangement, aucun des deux ne remarque NGC 3628, pourtant toute proche : sa faible brillance de surface l'a rendue invisible dans leurs petites lunettes.
1784
William Herschel, avec un instrument bien plus puissant, repère la troisième galaxie et l'inscrit au catalogue qui deviendra le NGC sous le numéro 3628. Le trio est enfin complet — mais Messier n'aura jamais son Hamburger.
1989
La supernova SN 1989B explose dans M66 (type Ia, magnitude 13). Suffisamment brillante pour être suivie par les amateurs, elle sert à affiner l'étalonnage des distances cosmiques.
2013
Le 21 mars, l'astronome amateur japonais Matsuo Sugano découvre SN 2013am dans M65 (type II, magnitude 15,6) — un rappel que ces galaxies restent des laboratoires vivants d'explosions stellaires.
2016
SN 2016cok apparaît à son tour dans M66 (type II-P), cinquième supernova recensée dans cette seule galaxie depuis 1973 : un record qui en fait l'une des spirales proches les plus surveillées.

Ce que la pose longue révèle

La photographie transforme le trio. Là où l'œil ne saisit que trois taches grises, la caméra sort les bras déformés de M66, la bande de poussière découpée de NGC 3628 et surtout son panache de 300 000 années-lumière, invisible en visuel. Un champ large (focale de 400 à 600 mm) cadre les trois d'un coup, et quelques heures de pose cumulée font apparaître les couleurs — le jaune des vieilles populations, le bleu des régions de formation d'étoiles. C'est l'une des cibles préférées des astrophotographes de printemps, justement parce qu'elle raconte une histoire d'interaction dans un seul cadre.

Ce que le visuel donne en échange

En échange de ces couleurs qu'il ne verra pas, l'observateur visuel gagne la présence : trois galaxies réelles, séparées de dizaines de milliers d'années-lumière, réunies dans le rond d'un oculaire à 50×. Aucune photo ne remplace ce moment où l'on tient les trois ensemble, en sachant que leur lumière est partie il y a 35 millions d'années. Le trio est d'ailleurs une excellente école : il apprend à débusquer une galaxie faible (NGC 3628) à côté de deux plus faciles, et à résister à l'envie de grossir.

L'avis de Luc

Un oculaire de 32 mm donnant 44× et 1,1° de champ réel dans un 200 mm : c'est la configuration qui fait tenir les trois galaxies ensemble, et c'est là tout l'intérêt. M65 et M66 tombent aussitôt dans la vue, deux petits ovales à cœur plus clair. NGC 3628 se mérite — un soupçon de fuseau sous un ciel de banlieue, franche en vision décalée à trente kilomètres des lampadaires. La queue de marée ne se voit pas à l'œil : c'est une affaire de capteur, et il faut le dire avant qu'on la cherche.

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