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Messier 27 est la première nébuleuse planétaire à avoir été découverte. Cette découverte est datée du 12 Juillet 1764. L'auteur de la découverte, l'astronome français Charles Messier, la juge alors comme une nébuleuse grande comme 4 minutes d'arc, ovale et dépourvue d'étoiles. On la connait aujourd'hui sous le nom de "Dumbbell", un mot anglais signifiant "haltère" et donné pour la première fois par l'astronome britannique John Herschel, en raison de sa forme.
William Herschel (le père de john) pensa par la suite avoir résolu la nébuleuse, en observant des étoiles dont il pensait come faisant partie de l'objet. Il n'en était rien, celles-ci n'étant que superposées à l'amas par effet d'optique. Il faudra attendre 1866 et l'astronome Huggins pour voir révélée la présence de gaz ionisé, au moyen d'un spectroscope.
Quelques rapports d'observations à son sujet :
Heinrich Louis d'Arrest (astronome prussien, 1822-1875) : "... très nette, énorme, deux nébuleuses confluant en une ; la plus méridionale est la plus lumineuse des deux ; elle est merveilleuse à 95 grossissements (d'un réfracteur de 28cm) et elle transite dans le fuseau horaire en 23''".
Edouard Schoenfeld (observations de 1861 et 62) : "Les deux têtes sont liées par une nébulosité intense et lumineuse : la totalité de la masse mesure 5' et elle a un angle de position de 410°".
M27 est une nébuleuse planétaire. Il s'agit donc d'un nuage de gaz entourant une naine blanche située en son centre. Cette nébuleuse est le fruit de l'expulsion de la matière des couches externes de l'étoile, à l'occasion de la mort de cette dernière. Ce phénomène naturel dans la vie des étoiles peu massives correspond à ce qui arrivera à notre propre Soleil d'ici plusieurs milliards d'années. Il est également vraissemblable que soyons nous-même issus de la matière d'une nébuleuse de gaz, issu d'une première génération d'étoile, qui se serait contracté et effondré sous le poids de sa propre gravité.
Messier 27 possède donc en son centre un noyau d'étoile, nommé naine blanche. Il s'agit plus précisément d'une sous-naine bleutée dont la température superficielle atteint les 85 000 K. Cette température est l'une des plus importantes connues à ce jour, mais reste normale pour une naine blanche. Il est probable que cette étoile de magnitude 13.5 possède un compagnon de magnitude 17, situé à 6.5", et à 214° (angle de position). L'étoile centrale, bien que très chaude, n'a qu'une magnitude absolue de 6 (soit le tiers de celle du Soleil, qui a une magnitude de 4.6), et son compagnon a une très faible magnitude absolue de 9 ou 9.5 (c'est-à-dire 100 moindre que celle du Soleil).
Par contre, la nébuleuse est au contraire bien plus brillante que son étoile : Avec une magnitude absolue de -0.5, elle dépasse de 100 fois celle de notre Soleil !
Comment la nébuleuse peut-elle être plus brillante que son étoile, puisqu'elle n'émet pas sa propre lumière ? Hé bien car celle-ci absorbe les rayonnements à haute énergie non visibles du spectre électromagnétique émis par l'étoile, et redistribue ou réfléchit cette lumière dans la partie visible du spectre, la révélant à nos yeux de terriens ... La majeure partie de cette lumière visible étant émise dans une seule raie spectral correspondant à 5 007 Angstrôm, à savoir la lumière verte, comme c'est le cas pour la majorité des nébuleuses planétaires.
La nébuleuse Dumbbell est un objet remarquable de notre ciel profond. Son diamètre angulaire de 15' (minutes d'arc) et sa magnitude de 7.4 en font un objet très prisé des astronomes amateurs. La partie lumineuse de la nébuleuse atteint à elle seule 6', alors que halo plus faible pousse jusqu'à 15', ce qui correspond tout de même à la moitié du diamètre lunaire ! Cet objet est donc l'un des plus brillants de sa catégorie, avec la nébuleuse Helix (NGC 7293, magni. 7.3) située dans le Verseau.
M27, comme toutes les nébuleuses planétaires, n'est pas figée dans l'espace. Sa taille évolue sans cesse, en rapport avec le souffle de l'expulsion de la matière stellaire. Ainsi, la partie brillante de la nébuleuse Dumbbell possède un taux d'expansion apparent de 6.8'' (secondes d'arc) par siècle, ce qui correspond à une progression réelle de 27 km/s. Cette donnée nous permet de dater son âge, situé entre 4 000 et 5 000 ans.
La nébuleuse Dumbbell est située à environ 1 200 années-lumière de nous, dans la constellation du Petit Renard. Cette petite constellation, qui n'est pas toujours mentionée sur les cartes du ciel, est localiée parmi les constellations d'Eté, entre le Cygne et la Flèche.
Pour repérer M27, c'est très simple : Partir de l'étoile gamma de la Flèche (étoile rouge à la pointe de la Flèche) et remonter légèrement en déclinaison.
Ses coordonnées : Ascension Droite : 19h 59m 36,34s / Déclinaison : +22° 43' 16,1''
Bien que très brillante pour une nébuleuse planétaire, M27 ne s'observe pas à l'oeil nu. Avec sa magnitude apparente de 7.4, on peut néanmoins avoir la chance de l'apercevoir sans télescope, puisqu'une paire de jumelles 10*50 peut suffire dans de bonnes conditions. Toutefois, avec de tels objectifs, il ne sera pas possible de détailler ni la forme, ni le relief de l'objet.
Avec un télescope de 114mm de diamètre, on distingue déjà la forme rectangulaire et l'apparence brillante de la nébuleuse.
A partir de 150mm, et dans de bonnes conditions conditions d'observations (météo parfaite, ciel noir dépourvu de pollution lumineuse) vous aurez la chance de pouvoir distinguer les deux bouffées latérales qui la remplissent d'Est en Ouest.
A 200mm, on peut aussi apercevoir l'étoile centrale, de magnitude apparente 13.5., ainsi que 3 ou 4 autres étoiles superposées à la nébuleuse, mais n'en faisant évidemment pas partie.
A ces grossissements, on se rend alors compte de la forme apparente de la nébuleuse, et on comprend mieux la raison de ses nombreux surnoms : l'haltère, le trognon de pomme, le diabolo, le sablier ...
Malgré sa brillance, il faudra toutefois faire preuve de patience et avoir l'oeil très exercé pour y distinguer les reliefs de sa forme de clepsydre, ou les détails intérieurs qui sont diffus et ne se dévoilent qu'avec un faible contraste.
A 300mm, on peut distinguer à sa guise les subtilités de la nébuleuse, comme des variations de luminosités et de contraste dans les régions contigües. Ces détails peuvent encore être accentués avec des filtres interférentiels de type OIII (recommandés pour l'observation de nébuleuses planétaire et diffuses). Il faudra monter encore en siamètre pour pouvoir commencer à apercevoir une faible coloration des 2 hémisphères de l'haltère, mais c'est possible avec des dobsons d'au moins 400mm ! Evidemment, il s'agit là de l'observation visuelle, et tous ces magnifiques détails peuvent aisément être mis en évidence à des diamètres bien inférieurs grâce à la photographie, pour peu qu'on en maîtrise les techniques de base.
Sa forme atypique pour une nébuleuse planétaire, fait penser à une autre du même type : M76, parfois appelée "Little Dumbbell". Nous la voyons ainsi car elle se présente à nous sous un angle particulier, suivant son plan équatorial. Il est donc fort probable qu'elle aurait la forme d'un anneau si nous la voyions depuis un de ses pôles, comme cela peut être le cas pour d'autres nébuleuses planétaires comme la nébuleuse de l'anneau (Ring Nebula).
Pour toutes les observations de nébuleuses planétaires aux détails souvent diffus, quel que soit le matériel adopté, on ne peut que conseiller de se servir de la vision décalée !
Différents dessins de la nébuleuse Dumbbell, réalisés par des astronomes amateurs.NGC 6853
Sources :
http://messier.obspm.fr/f/m027.html
http://fr.wikipedia.org/wiki/Nébuleuse_de_l'Haltère
Astronomia - Editions Fabbri
