M42, la Grande nébuleuse d'Orion

Comme chaque hiver dans l'hémisphère Nord, si la nuit est claire et que vous prenez le temps de regarder la voûte céleste du côté sud, vous verrez la constellation d'Orion culminant haut dans le ciel, à cheval sur l'équateur céleste.

C'est l'occasion rêvée de vous rendre chez un astronome amateur équipé d'un télescope ou de visiter un observatoire public. Avec la Lune qui est en ce moment en phase croissante (gibbeuse) et très haute dans le ciel, Vénus qui brille de mille feux côté Ouest et Saturne côté Est, le spectacle vaut assurément le détour.

Dans le ciel profond, au coeur de la constellation d'Orion réside la célèbre Grande nébuleuse d'Orion, Messier 42 (M42), alias NGC 1976. Cette nébuleuse est visible à l'oeil nu comme une petite tache pâle de 4eme magnitude au milieu du Baudrier par 5h35m24s d'ascension droite et -5°27' de déclinaison. Il faut toutefois un télescope pour découvrir toute sa beauté.
Observation
M42 est située à 1500 années-lumière du Soleil. Observée à l'oculaire d'une optique astronomique, la Grande nébuleuse d'Orion s'impose par son étendue tandis que le voile de sa pudeur cache une beauté que bien peu d'autres objets du ciel peuvent prétendre égaler, pour citer la galaxie d'Andromède (M31), l'amas globulaire Oméga Centaure ou le Grand Nuage de Magellan.

Aucune autre nébuleuse diffuse ne peut prétendre constituer le sujet de prédilection des amateurs débutants comme des astrophotographes avertis.

L'image suivante est un compositage en lumière blanche réalisé par le Télescope Spatial Hubble en 2007. Voici la version haute résolution (1972x1968 pixels, 1.2 MB). L'image originale est 257 fois plus grande, elle contient un milliard de pixels et permet d'identifier 3000 étoiles de différentes tailles !

Visuellement M42 est une nébuleuse très vaste par rapport à ses consoeurs. Elle est déjà visible dans les plus petites lunettes de 50 mm d'ouverture comme une grande aile aux contours vaporeux délimitée dans sa partie sud (vue à l'oculaire) par une échancrure sombre. Mais c'est par voie photographique que l'on découvre sa véritable ampleur.
Un télescope d'au moins 300 mm d'ouverture révèle toute l'étendue du phénomène et même quelques irisations roses parmi la nurserie d'étoiles qui s'y développe.

Quand enfin le Télescope Spatial Hubble tourne son regard vers cette beauté subtile, c'est un spectacle unique qui se dévoile à nos sens, une nébuleuse brillante d'émission et de réflexion, chatoyante de couleurs à dominantes rouges et bleues. C'est le mélange des gaz (hydrogène, carbone, azote, oxygène notamment) qui lui donnent toutes ses nuances.
La nébuleuse d'Orion couvre une surface d'environ 1° carré, quatre fois la surface de la Lune, traversée de filaments brillants, arcés et noueux par endroit et par des zones chaotiques, signes de turbulences sévères là où le rayonnement interagit avec la matière.
Composition
M42 est une région HII, c'est-à-dire un milieu interstellaire dense constitué d'hydrogène ionisé par un rayonnement d’intense énergie. La masse de gaz forme un plasma qui est excité électroniquement par les quatre étoiles jeunes et chaudes du Trapèze situées au coeur de la nébuleuse (partie centrale blanche de l'image) et qui émettent un intense rayonnement ultraviolet qui lui donne cette coloration primaire rougeâtre. Cette nébuleuse émet également un rayonnement infrarouge, radio et X.

Animation 3D de la région du Trapèze d'Orion

Dans un rayon de plusieurs centaines d'années-lumière autour du complexe de M42, l'espace baigne par une température oscillant entre -257 et -184°C. En rayonnement X à l'inverse, se sont surtout les quatre jeunes étoiles du Trapèze d'Orion qui se manifestent, illuminant intensément toute la région.
Grâce aux émissions radioélectriques de l'hydrogène neutre (HI) à 21 cm de longueur d'onde ainsi que celles des molécules de CO, nous connaissons le profil radioélectrique de toute la nébuleuse d'Orion et des alentours du Baudrier.

Cette technique de pointe a permis de découvrir que l'une des quatre étoiles de type O6 (bleue) du Trapèze s'était formée il y a quelque 300000 ans à partir des nuages d'hydrogène.

Les astronomes ont notamment découvert des masses de poussières comprimées par la pression du rayonnement des jeunes étoiles. Ici nous sommes aux avant-postes d'un phénomène exceptionnel : dame Nature fait oeuvre de création, forgeant à partie de la matière inerte et de l'énergie omniprésente de nouvelles générations d'étoiles, les proplydes (des nodules denses et sombres à l'origine des systèmes proto-planétaires) qui bientôt, fiers de leur jeunesse et de leur ardeur deviendront peut-être de nouveaux systèmes planétaires dont les éventuelles exoplanètes, si le hasard le permet, porteront peut-être la vie.

Vous trouverez d'autres images en haute résolution des nébuleuses et des galaxies sur le site SkyFactory ainsi que sur ceux dédiés au Télescope Spatial Hubble, The Hubble Heritage Project (STSci) et Space Telescope (ESA).