M97 (nébuleuse)

M97
La nébuleuse planétaire NGC 3587
Données d’observation (Époque J2000.0)
Constellation	Grande Ourse[1]
Ascension droite (α)	11^h 14^m 47,7101^s[2]
Déclinaison (δ)	55° 01′ 08,524″ [2]
Magnitude apparente (V)	9,9 [3],[4] 12,0 dans la Bande B [3]
Dimensions apparentes (V)	2,83′ [3],[4]
Localisation dans la constellation : Grande Ourse
Astrométrie
Vitesse radiale	8,0 ± 5,0 km/s [5]
Distance	810 ^+31 −29 pc[6]
Caractéristiques physiques
Type d'objet	Nébuleuse planétaire
Galaxie hôte	Voie lactée
Masse	entre 0,55 et 0,60 ${\displaystyle M_{\odot }}$[7] M☉
Dimensions	2,17 ± 0,08 al[a]
Magnitude absolue	1,36 ± 0,08[b]
Découverte
Découvreur(s)	Pierre Méchain [1]
Date	16 février 1781[1]
Désignation(s)	PK 148+57.1 CS=15.9 [3] IRAS 11119+5517 2MASS J11144772+5501085 TIC 309863161 Gaia DR3 843950873117830528[5] NVSS J111447+550108[2]
Liste des nébuleuses planétaires
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M97 (NGC 3587), parfois appelée nébuleuse du Hibou ou de la Chouette, est une nébuleuse planétaire située dans la constellation de la Grande Ourse. M97 a été découverte par l'astronome français Pierre Méchain en 1781[1].

Historique des observations

Charles Messier l'a inscrite à son catalogue peu de temps après sa découverte, soit le 24 mars 1781[8]. Messier mentionne aussi deux autres nébuleuses dans la région que Méchain et lui-même ont observées, soit M108 et M109[9].

William Herschel a observé M97 à trois reprises. En 1789, il l'observa avec un télescope de 20 pieds (longueur focale). Il l'a décrite comme un globule considérablement brillant, mais d'égale intensité lumineuse, avec un bordure plus pâle, de diamètre d'environ 3'. D'après lui, cet objet est très distant, car il ne pouvait le résoudre avec ce télescope[8].

John Herschel a observé M97 le 10 février 1831. Il l'a décrite comme un large disque nébuleux uniforme, très rond, très brillant, mais pas très bien défini, qui s'évanouit très rapidement dans l'obscurité. Un objet des plus extraordinaire[8]. Herschel a inscrit M97 dans son catalogue sous la désignation GC 2343[8].

Charles Piazzi Smyth a observé M97 le 16 mars 1837. Sa description est semblable à celle de John Herschel, mais il ajoute que la taille de M97 ressemble à celle de Jupiter.

Le dessin de M97 par lord Rosse.

William Parsons (lord Rosse) a dessiné la nébuleuse en 1848 et il la décrit ainsi « deux étoiles considérablement espacées dans la région centrale, une pénombre sombre autour de chaque disposition en spirale, avec des étoiles comme centres d'attraction apparents ». Les étoiles apparaissent dans deux endroits plus sombres, et c'est cette caractéristique qui a inspirée le nom de nébuleuse du Hibou à Rosse[10].

Thomas William Webb (en) a aussi observé cette nébuleuse. Il a écrit qu'avant 1850, il y avait deux étoiles dans chacune des ouvertures (les yeux du hibou de Rosse), mais que depuis il n'y en avait qu'une seule[8].

William Huggins a réalisé un spectre de M97. Il observé deux raies spectrales, notant qu'un spectre continu était peu probable[8]. Il a ainsi reconnu la nature gazeuse de M97[10].

John Dreyer a inscrit la nébuleuse dans son catalogue sous la désignation NGC 3587 en la décrivant comme un remarquable nébuleuse planétaire, très brillante, très large, ronde très graduellement et soudainement très brillante vers le centre, d'un diamètre de 150"[8].

Une photographie de M97 a été réalisée par Heber Doust Curtis à l'aide du télescope Crossley de l'observatoire Lick. La photo publiée était accompagnée du commentaire suivant : « La nébuleuse de la Chouette agrandie 4,0 fois à partir d'un négatif de 4h 12m de temps d'exposition. L'étoile centrale est visible et sa magnitude visuelle est de 14 (Burnham), d'environ 12m photographiquement. .

Observation

Avec une magnitude visuelle apparente de 9,9, M97 est visible dans des jumelles dont l'ouverture est d'au moins 80 mm ou dans un petit télescope[4]. Son apparence est alors celle d'une pâle sphère de lumière[10]. Pour voir la forme du hibou et ses deux « yeux «, on doit utiliser un télescope dont l'ouverture est d'au moins 250 mm[10].

Localisation de NGC 3587 dans la constellation de la Grande Ourse. (Stellarium)

Position de NGC 3587 par rapport à une étoile.

M97 est située à environ 2,3 degrés au sud-est de l'étoile Beta Ursae Majoris (Merak). La galaxie M108 est près de M97, à environ 50' au nord-ouest[10].

Caractéristiques

Distance, taille et vitesse

Le logiciel en ligne Aladin Lite permet de consulter les données astronomiques de plusieurs catalogues, dont le « GAIA EARLY DATA RELEASE 3 (GAIA EDR3) »[11]. La parallaxe de M97 est égale à 1,234 7 ± 0,046 1 mas[6], ce qui correspond à une distance de 810 ^+31
₋₂₉ pc.

La taille apparente de la nébuleuse est de 2,83′[3],[4], ce qui, compte tenu de la distance et grâce à un calcul simple, équivaut à une taille réelle de 2,17 ± 0,08 al. Gonzalez et ses collègues évaluent de rayon de la nébuleuse à environ 0,405 pc (∼1,32 al)[12], soit un diamètre de 2,64 al.

Une seule valeur de la vitesse est indiquée sur la base de données Simbad, soit 8,0 ± 5 km/s[13].

Structure

Des images détaillées montre une structure complexe de coquilles, dont la coque intérieure est légèrement allongée. Il est probable que sa vraie forme est un tore cylingrique multicoque que l'on voit obliquement. Les « yeux » du hibou sont les extrémités du cylindre[14],[9]. La structure multicoque a probablement été formée par les éjections successives de l'étoile mourante[14]. En fait, M97 est constituée de trois conquilles concentriques, la plus externe ayant la forme d'un arc[15].

Le halo de M97 a été découvert en 1991 par Karen B. Kwitter[9]. Kwitter et ses collègues ont d'ailleurs découvert le halo de 14 autres nébuleuses planétaires en utilisant des filtres à bande étroite et le télescope Burrell Schmidt de l'observatoire de Kitt Peak[16].

Étoile centrale, masse et âge

Selon Corradi et ses collègues, la température de l'étoile centrale est de 105 kK et sa luminosité est de 63 ${\displaystyle L_{\odot }}$[17]. La masse totale de la nébuleuse est d'environ 0,15 masse solaire, tandis que l'étoile centrale, une naine blanche, aurait une masse estimée entre 0,55 et 0,6 masse solaire[7].

Selon une récente publication (2019), la magnitude visuelle de cette étoile est égale à 15,74 et sa masse est inférieure à 1 ${\displaystyle M_{\odot }}$. Sa température de surface atteint les 93 kK (${\displaystyle Log(T_{eff})=4,97}$) et sa luminosité est égale à 95 ${\displaystyle L_{\odot }}$ (${\displaystyle Log(L/L{\odot })=1,98}$). L'étoile est de type spectral DAO[12], c'est-à-dire qu'il s'agit d'une naine blanche riche en hydrogène et en hélium dont le spectre présente des raies de l'hélium.

L'âge cinématique d'une nébuleuse planétaire peut être estimé à partir de sa vitesse d'expansion[18]. Selon González-Santamaría et ses collègues, la vitesse d'expansion de NGC 3587 est de 34 km/s, ce qui lui confère un âge cinématique de 7,8 milliers d'années. Toujours selon ces auteurs, il s'est écoulé environ 155 000 ans depuis que l'étoile a quitté la branche asymptotique des géantes et que la nébuleuse l'enveloppant a atteint 1% de la masse du progéniteur[12].

La masse totale de la nébuleuse est d'environ 0,13 masse solaire et sa densité est de l'ordre de 100 particules par mètre cube[7],[15], autour d'un dixième de la moyenne des autres nébuleuses planétaires. Ce serait un indice sur le grand âge de la nébuleuse, étant donné qu'avec le temps elle s'est considérablement étendue et que ses gaz se sont raréfiés.

Galerie

• 
  La nébuleuse du Hibou par Goran Nilsson et le télescope Liverpool de l'Observatoire du Roque de los Muchachos sur l'île de Palma.
• 
  M97 Stargazer Observatory.
• 
  Image crée à travers trois filtres à bande étroite et le télescope Burrell Schmidt de l'observatoire de Kitt Peak.
• 
  M97 imagée par le spectromètre multi-objet (en) de l'observatoire Gemini North.
• 
  Image captée par le télescope de 0,9 mètre de l'observatoire de Kitt Peak (NOIRLab/NSF/AURA).
• 
  M97 captée par un astronome amateur.

Notes et références

Notes

1. dimension = (810 ^+31
   ₋₂₉ pc) x (3,2616 al/pc) x ((2,83/60)°) x (3,1416/180) = 2,17 ± 0,08 al.
2. La magnitude absolue M est donnée par l'équation suivante M = m-5 x log₁₀(D/10), où m est la magnitude apparente et D la distance en parsec.

Références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Owl Nebula » (voir la liste des auteurs).

1. (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 3550-3599 » (consulté le 13 février 2024).
2. (en) « Results for object NGC 3587 », NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le 13 février 2024).
3. « Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 3500 à 3599 », Site WEB du cours d'astronomie du Cégep de Valleyfield.
4. (en) « Messier 97 (Owl Nebula) - Planetary Nebula in Ursa Major », The Sky Live (consulté le 13 février 2024)
5. (en) « NGC 3587 -- Planetary Nebula », Simbad (consulté le 13 février 2024)
6. (en) « NGC 3587 », Aladin Lite, Centre de données astronomiques de Strasbourg (consulté le 13 février 2024)
7. (en) L. Cuesta et J. P. Phillips, « Excitation and Density Mapping of NGC 3587 », The Astrophysical Journal, vol. 120, n^o 5,‎ novembre 2000, p. 2661–2669 (DOI 10.1086/316800, Bibcode 2000AJ....120.2661C, lire en ligne [PDF])
8. « Students for the Exploration and Development of Space (SEDS), Messier 30 (Observations and Descriptions) » (consulté le 13 février 2024)
9. (en) « Students for the Exploration and Development of Space (SEDS), Messier 30 (Observations and Descriptions) » (consulté le 13 février 2024)
10. (en) « Messier Objects: Guide to the Bright Galaxies, Nebulae and Clusters Listed in the Messier Catalogue, Messier 97: Owl Nebula » (consulté le 13 février 2024)
11. (en) « GAIA EARLY DATA RELEASE 3 (GAIA EDR3) », ESA
12. I. González-Santamaría, M. Manteiga, A. Manchado, A. Ulla, C. Dafonte et P. López Varela, « Planetary nebulae in Gaia EDR3: Central star identification, properties, and binarity », Astronomy & Astrophysics, vol. 656, n^o A51,‎ décembre 2021, p. 21 pages (DOI 10.1051/0004-6361/202141916, Bibcode 2021A&A...656A..51G, lire en ligne [PDF])
13. R. E. Wilson, « General Catalogue of Stellar Radial Velocities », VizieR On-line Data Catalog III/21,‎ janvier 2010 (Bibcode 2010yCat.3021....0W, lire en ligne)
14. S. L. Moore, « The Owl Nebula - M97 », Journal of the British Astronomical Association, vol. 121, n^o 2,‎ avril 2011, p. 114-115 (Bibcode 2011JBAA..121..114M, lire en ligne [html])
15. (en) Martín A. Guerrero, You-Hua Chu, Arturo Manchado et Karen B. Kwitter, « Physical Structure of Planetary Nebulae. I. The Owl Nebula », The Astrophysical Journal, vol. 125, n^o 6,‎ juin 2003, p. 3213–3221 (DOI 10.1086/375206, Bibcode 2003AJ....125.3213G, lire en ligne [PDF])
16. K. B. Kwitter, Y. H Chu et R. A. Downes, « CCD Imaging of Planetary Nebula Halos », Planetary nebulae: proceedings of the 155 Symposium of the International Astronomical,‎ juillet 1993 (Bibcode 1993IAUS..155..209K, lire en ligne [PDF])
17. R. L. M. Corradi, D. Schönberner, M. Steffen et M. Perinotto, « Ionized haloes in planetary nebulae: new discoveries, literature compilation and basic statistical properties », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 340, n^o 2,‎ avril 2003, p. 417-446 (DOI 10.1046/j.1365-8711.2003.06294.x, lire en ligne [html])
18. (en) « Calculating the Age of a Planetary Nebula », Macquarie University (consulté le 2 octobre 2023)

Voir aussi

Articles connexes

• Liste des objets de Messier
• Liste des objets du New General Catalogue (NGC)
• Nébuleuse planétaire
• Listes de nébuleuses planétaires

Liens externes

• Ressources relatives à l'astronomie :
  • New General Catalogue
  • Simbad
• Messier 97 par SEDS
• (en) The Owl Nebula sur WikiSky: DSS2, SDSS, GALEX, IRAS, Hydrogène α, Rayon-X, Photo, Sky Map, Articles et images

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