photo prise avec ZWO 06/08/2022 + C8 1600mm 19 prises de 30sec
photo prise avec canon300d DEFILTRE 08/08/2010 + lunette orion 600mm f/d 7.5 13 prises de 60sec
M 57 NEBULEUSE PLANETAIRE DE LA LYRE: TAILLE 1'2*2'5: MAGNITUDE 9:18h53'30 33°02: DISTANCE 1400 AL
Découverte par Antoine Darquier de Pellepoix en 1779.
La fameuse nébuleuse annulaire, M57, est souvent considérée comme le prototype des nébuleuses planétaires et un objet de choix dans le ciel d'été de l'hémisphère nord. Les conclusions d'une récente recherche confirment qu'il s'agit très probablement d'un véritable anneau (un tore) de matière, brillant par émission de lumière, entourant son étoile centrale, et non d'une coquille sphérique (ou ellipsoïdale), comme John Herschel le pensait à l'origine. Vue depuis son plan équatorial, elle ressemblerait plus à la Nébuleuse de l'Haltère M27 (Dumbbell) ou à la Little Dumbbell Nebula M76 qu'à ce que nous voyons d'ici : il se trouve que nous sommes presque sur son axe polaire.
Ceci va à l'encontre de l'opinion courante, reprise par exemple dans l'ouvrage de Kenneth Glyn Jones. Il y a même des indications fournies par les recherches avec des moyens puissants d'observation, tels que les photos de Georges Jacoby (George Jacoby's deep photos) obtenues à l'Observatoire National de Kitt Peak, que la forme réelle pourrait se rapprocher plus de celle d'un cylindre vu dans la direction de son axe que de celle d'un anneau. Autrement dit nous regardons en direction d'un tunnel de gaz éjecté par une étoile en fin de cycle de combustion nucléaire. Finalement, ces observations ont apporté la preuve que l'anneau équatorial, ou le cylindre, a des extensions en forme de lobes en direction des pôles, identiques à celles que l'on trouve sur les photos à longues poses de M76 ou ressemblant peut-être encore plus à d'autres nébuleuses planétaires comme NGC6302 (voir par exemple Sun Kwok (2000) ).
Les observations approfondies font apparaître également un large halo de matière s'étendant sur plus de 3,5 minutes d'arc (Hynes donne 216 secondes, citant Moreno & Lopez, 1987), représentant les restes du "vent stellaire" initial. Ce halo fut découvert en 1935 par J.C. Duncan (Duncan, 1935).
les photos des grands telescopes montrent montre que la matière de l'Anneau présente un niveau d'ionisation décroissant avec l'augmentation de la distance à l'étoile centrale, d'une température de 100 000 à 120 000 k. La région la plus intérieure apparaît noire puisqu'elle émet surtout des rayons UV, tandis que dans la partie visible de l'anneau la couleur dominante est le vert, correspondant à la transition interdite de l'oxygène et de l'azote ionisés, et dans la partie extérieure seul est présent le rayonnement rouge de l'hydrogène.
L'étoile centrale fut découverte en 1800 par l'astronome allemand Friedrich von Hahn (1742-1805), avec un télescope de 20 pieds (6 m) de distance focale. Cet objet est une naine blanche, de dimension planétaire, qui brille à la magnitude de 15 environ. C'est ce qui reste d'une étoile semblable au Soleil, probablement de masse un peu supérieure, qui a expulsé son enveloppe externe à la fin de sa phase d'évolution de type "Mira". Aujourd'hui à une température de plus de 100 000 K, elle va bientôt commencer à se refroidir, briller en tant que Naine Blanche pendant quelques milliards d'années pour, finalement, se transformer en Naine Brune froide.
Comme pour la plupart des nébuleuses planétaires, la distance de M57 n'est pas bien connue. Dans le cas présent, cependant, on a tenté de mettre en relation son taux d'expansion angulaire, d'environ 1 seconde d'arc par siècle, avec sa vitesse d'expansion radiale. Mais ces résultats étaient basés sur de fausses hypothèses, supposant une forme sphérique pour l'objet. Aussi, jusqu'à récemment, seules des estimations grossières ont pu être avancées, à partir de différentes hypothèses et de modèles théoriques. Les valeurs suivantes ont été présentées : 4 100 al (K.M. Cudworth 1974; Mallas/Kreimer), 1 410 al (Kenneth Glyn Jones), 2 000 à 2 500 al (Vehrenberg), 2 000 al (Sky Catalogue 2000.0), "plus de 2 000 al" (Murdin/Allen's Catalogue of the Universe), 5 000 al (Chartand/Wimmer's Skyguide), 3 000 al (WIYN), et 1 000 à 2 000 al (Sun Kwok, 2000). Une bonne estimation de la distance reste donc à faire, notamment par une mesure de parallaxe à l'aide du HST. Mais les améliorations récentes apportées aux techniques CCD ont permis à l'US Naval Observatory (USNO) de déterminer une parallaxe trigonométrique pour l'étoile centrale de M57, aboutissant à une distance de 2 300 al (Harris et.al. 1997, voir aussi STScI/Nasa, Jan 1999).
Donc, si l'on retient la méthode d'estimation grossière de l'âge de la nébuleuse à partir de son taux d'expansion, supposé constant de une seconde d'arc par siècle comme indiqué ci-dessus, on trouve alors une durée comprise entre 6 000 et 8 000 ans, pour une extension actuelle de 60x80 secondes d'arc.
Comme la plupart des nébuleuses planétaires, la Nébuleuse de l'Anneau est beaucoup plus brillante visuellement à la magnitude de 8,8 que photographiquement avec 9,7 ; ceci provient du fait que la plus grande partie de la lumière est émise dans très peu de raies spectrales particulières (voir la discussion dans notre page des nébuleuses planétaires). Retenant la distance de 2 300 années-lumière, la magnitude absolue serait alors de -0,3 en visuel (+0,5 en photo), soit une brillance intrinsèque d'environ 50 à 100 fois celle du Soleil. Même l'étoile centrale de magnitude 14,7 et de la taille d'une planète comme la Terre, serait seulement un peu plus faible que le Soleil avec une magnitude absolue de 5 ou 6. Sa dimension apparente de 1,4 minute d'arc correspond à un diamètre linéaire de 0,9 année-lumière (60 000 Unités Astronomiques ou 8,8x10^12 km), et celui de son halo à 2,4 al.
La masse de matière dans la nébuleuse est estimée à environ 0,2 masse solaire avec une densité de 10 000 ions par centimètre cube. La composition chimique est la suivante : pour un atome de fluor (Fl) on trouve 4,25 millions d'atomes d'hydrogène (H), 337 500 d'Helium (He), 2 500 d'Oxygène (O), 1 250 d'Azote(N), 375 Néon (Ne), 225 Soufre(S), 30 Argon (Ar) et 9 de Chlore (Cl). Sa vitesse d'expansion est de 20 à 30 km/s, et elle s'approche de nous à 21 km/s.
