La constellation d`Orion

Dans la série les constellations
1
Orion
Astronomie
Et
Histoire
Patrice Janvier 2009
d’après un précédent exposé de Frédéric en Janvier 2006
2
Orion,
Le grand chasseur
3
la constellation d’Orion
- Présentation
- Localisation
- Caractéristiques
- Images
- Histoire
4
Le ciel d’hiver



Le ciel d’hiver est remarquable par son grand nombre d’étoiles brillantes. On retrouve
Bételgeuse et Rigel dans la constellation d’Orion, Aldébaran dans le Taureau,
Capella dans le Cocher, Castor et Pollux dans les Gémeaux, Procyon dans le Petit
Chien et, finalement, Sirius dans le Grand Chien, la plus brillante de toutes. Elles
agissent comme des phares, ou encore des points de repère, qui facilitent la
localisation de l’ensemble des constellations du ciel hivernal.
L’hiver est une excellente occasion pour ceux et celles qui désirent apprendre leurs
constellations, vu le nombre d’étoiles brillantes et leur répartition. Celles-ci permettent
de lier les constellations en traçant des lignes imaginaires entre elles. Pour débuter
votre exploration, je vous suggère de repérer, au départ, la constellation d’Orion.
Cette dernière vous servira de guide pour localiser les autres. Au centre de la
constellation se trouvent trois étoiles rapprochées de même brillance. Celles-ci
portent différents noms : la ceinture d’Orion, le baudrier d’Orion, les Rois Mages, etc.
Prolongez la ligne imaginaire formée par ces trois étoiles en direction N-O et vous
trouverez Albédaran (α Tau), une géante rouge, entourée de l’amas des Hyades. Si
vous répétez le même exercice mais en direction opposée, soit le S-E, vous trouverez
cette fois-ci Sirius (α CMa), une étoile blanche. Elle se démarque par son éclat mais
aussi par sa proximité car elle se trouve à seulement 8,6 a-l de la Terre, ce qui la
place en septième position des étoiles les plus rapprochées.
De retour à Orion, imaginons maintenant une ligne reliant Bételgeuse (α Ori) et Rigel
(β Ori) et prolongeons-là en direction N-E. Nous arrivons dans la constellation
zodiacale des Gémeaux. En localisant Castor (α Gem) et Pollux (β Gem), on peut
trouver les autres étoiles formant la constellation.
5
6
Balade autour d’Orion




Située entre les Gémeaux et le Grand Chien, Procyon (α CMi) comble un vide en
étoiles brillantes dans cette portion du ciel. La constellation du Petit Chien contient
peu d’étoiles, ce qui la rend plus facile à observer.
Maintenant, relions Procyon, Sirius et Bételgeuse. Voilà le triangle d’hiver, penchant
hivernal du triangle d’été. Cette figure facile à identifier restera longtemps au-dessus
de l’horizon durant l’hiver, ce qui donnera en permanence un repère facile à localiser
si on ne se souvient plus du tracé des constellations, d’une observation à l’autre.
Si on retourne à Aldébaran, le Taureau est relié avec sa constellation voisine, le
Cocher. Il est donc possible de bien identifier cette constellation à partir du Taureau
et de trouver l’étoile la plus brillante du Cocher, soit Capella (α Aur).
Les constellations décrites ci-dessus représentent les « vedettes » du ciel d’hiver.
Évidemment, il en existe bien d’autres mais elles sont peu observées à cause du
manque d’étoiles brillantes en leur sein. Parmi celles-ci, plusieurs constituent de
véritables défis pour l’oeil nu. Combien d’entre vous ont réussi à observer toutes les
étoiles de l’Éridan jusqu’à l’horizon ? Ou encore, qui a observé la Licorne, le Lièvre ou
la Colombe ? De plus, les mois d’hiver offrent l’opportunité d’observer une
constellation circumpolaire très méconnue, la Girafe ; ses étoiles sont plutôt faibles et
occupent l’espace compris entre la Grande Ourse et Cassiopée.
7
Quand le froid vient !


Quand l’hiver et le froid arrivent, que les nuits s’allongent, le ciel nous ramène
cette merveille. Ses étoiles sont brillantes. En fait c’est la constellation la plus
brillante du ciel. Deux de ses étoiles sont de première magnitude et cinq sont
de seconde magnitude. Non seulement ses étoiles sont brillantes, elles sont
jeunes. On y retrouve un nombre élevé d’étoiles de type O. Parmi les étoiles
familières dans la forme de sablier de la constellation, seulement Bételgeuse
ne fait pas partie de ce groupe d’étoiles massives et jeunes de type O ou B. Ce
groupe d’étoiles se nomme Orion OB1; c’est une association d’étoiles sur une
très grande région du ciel et leur particularité est qu’elles sont groupées mais
sont en train de s’éloigner l’une de l’autre sous l’effet d’explosions violentes de
compagnes massives : certaines étoiles sont littéralement éjectées du groupe.
Un petit rappel : les étoiles sont classifiées selon leur spectre et sont ainsi
classées : OBAFGKM. Les étoiles de type O sont les plus chaudes et les plus
jeunes. Celles du type M sont froides et leur spectre est d’une grande
complexité dû au mélange de molécules qui s’y retrouve. Étant âgées et
froides, toutes sortes de molécules peuvent survivre dans cet environnement.
8
Forme de la constellation
9
Etoiles

Bételgeuse est une étoile peu commune. C’est une super géante
rouge. Moins d’une étoile sur un million est de ce type. Rigel est
aussi une super géante, l’une des étoiles les plus brillantes du ciel,
de magnitude 0.12. Les deux étoiles font un beau contraste, Rigel
de couleur bleue et Bételgeuse de couleur rouge. Rigel est une
étoile mourante; probablement en train de fusionner l’hélium en
carbone et oxygène. Rigel est double et c’est un défi de la séparer
au télescope, la deuxième étant beaucoup plus faible visuellement.
Si on part de la gauche au niveau de la ceinture d’Orion on retrouve
les étoiles Alnitak, Alnilam et Mintaka. Parmi les étoiles brillantes du
ciel, celles allant de première à troisième magnitude, Mintaka est
l’étoile la plus près de l’équateur céleste, seulement à un quart de
degré vers le sud. L’étoile se lève presque exactement vers l’est et
se couche vers l’ouest. C’est une étoile multiple et on peut voir l’une
des étoiles en orbite avec un petit télescope.
10
Etoiles suite


Il y a beaucoup d’étoiles multiples dans la constellation et parmi celles-ci il y
en a une spéciale : il s’agit de Sigma Orionis. On retrouve cinq étoiles
orbitant l’une l’autre. Les deux plus brillantes sont de magnitude 4.2 et 5.1
respectivement et sont distantes de 0.25 secondes d’arc. Les suivantes en
brillance sont de magnitude 6.62 et 6.65. La cinquième est plus faible, de
neuvième magnitude. On retrouve Sigma Orionis juste en dessous
d’Alnitak, un peu à droite; elle est facilement repérable; c’est l’étoile la plus
brillante entre l’épée et Alnitak.Il existe dans Orion une des étoiles à
carbone les plus brillantes du ciel. Les étoiles a carbone sont réellement
rouges, mais le plus souvent elles sont si petites qu’elles ne paraissent pas
rouges à l’oeil et c’est avec le télescope que leur couleur splendide se
révèle. Cette étoile, W Orionis, se trouve à droite de Mintaka dans un
champ d’étoile riche; elle est donc un peu difficile à localiser. Ses
coordonnées sont 5h05min23sec en ascension droite et 1deg10min39sec
pour sa déclinaison. Elle est de magnitude 6.17.
En terminant, petite note : La tête de notre héros Orion se situe au niveau
de l’étoile Meissa, dont la gloire est d’être l’une des plus petites étoiles du
ciel ayant son propre nom.
11
12
Connue ?


S’il y a bien une constellation connue, autant par les débutants que les plus
expérimentés, c’est bien la constellation d’Orion. Ce majestueux chasseur occupe
une grande place dans le ciel hivernal et beaucoup la considèrent comme la plus
belle constellation de la voûte céleste. Les sept principales étoiles la formant brillent
d’un bon éclat, ce qui la rend très facile à repérer dans le ciel. Occupant une
superficie de 594° carrés, Orion est un remarquable guide pour trouver ses
constellations voisines. De plus, une des composantes d’Orion, Mintaka (δ Ori), se
situe tout près de l’équateur céleste, ce qui permet de le retrouver dans le ciel d'hiver
facilement.Cinq constellations entourent Orion.
Le Taureau occupe la portion nord-ouest. Au sud-ouest se trouve l’Éridan, de même
que les Gémeaux au nord-est. La Licorne occupe toute la partie orientale d’Orion et le
Lièvre toute la partie méridionale. L’écliptique passe tout près des limites nord
d’Orion, ce qui signifie que le Soleil, la Lune et les planètes peuvent faire un court
séjour dans Orion, surtout si l’inclinaison de ces dernières sur l’écliptique est plus
prononcée.Dans l’histoire de l’astronomie, et encore de nos jours, les étoiles et autres
objets du ciel profond d’Orion firent l’objet de recherches qui aidèrent les astronomes
à mieux comprendre certains phénomènes. En premier lieu, nous pouvons
mentionner Bételgeuse. Cette étoile est une super-géante rouge d’une taille
impressionnante. Le diamètre de Bételgeuse subit des variations importantes, ce qui
l’amène à fluctuer entre 550 et 900 diamètres solaires. Récemment, l’interféromètre
du VLT, au Chili, permit de mesurer directement le diamètre de cette étoile et d'en
déterminer sa forme précise. Bételgeuse figure parmi les meilleurs exemples d’étoile
en fin de parcours.En second lieu, mentionnons la très célèbre Grande Nébuleuse
d’Orion, aussi notée M42.
13
La célèbre nébuleuse



La nébuleuse d'Orion fut découverte en 1610 par Nicolas Claude Fabri de Peiresc qui
fut apparemment le premier à remarquer son aspect nébuleux bien que Ptolémée,
Tycho Brahe et Johann Bayer identifiaient les étoiles de son centre comme une seule
grosse étoile et Galilée avait détecté un certain nombre de petites étoiles lorsqu'il
observa cette région avec sa lunette astronomique peu de temps auparavant. Cette
nébuleuse se trouve seulement à 1600 a-l de la Terre, ce qui en fait une des plus
proches nébuleuses. A l’intérieur de celle-ci, on observe comment les étoiles se
forment. Les étoiles composant le Trapèze sont issues de cette nébuleuse. M42 est
le prototype de la nébuleuse à émission ; elle tire sa luminosité de l’excitation de la
matière par le rayonnement U-V des étoiles incrustées à l’intérieur de M42.
La Grande Nébuleuse d’Orion est véritablement une pouponnière d’étoiles. Elle abrite
en son sein une énorme bulle de gaz très ténu, d'une température de 2 millions de
degrés. C'est ce qu'a découvert une équipe internationale menée par des chercheurs
suisses et du Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (CNRS/Université JosephFourier, Observatoire de Sciences de l'Univers de Grenoble) grâce au satellite
européen XMM-Newton. Cette température est tellement élevée que le gaz émet non
pas dans le domaine visible, mais dans celui des rayons X, domaine d'investigation
du satellite XMM, lancé par l'Agence Spatiale Européenne en 1999.
Terminons sur une découverte plus récente. Il y a quelques années, on découvrit
près de M42 une dizaine d’astres peu lumineux, associés à un type d’étoiles nommé
naine brune. Les naines brunes seraient des objets dont le diamètre se situe entre
celui de Jupiter et du Soleil. Elles consisteraient en des étoiles ratées qui émettent
peu ou pas de lumière. La surprise a été d’en découvrir un aussi grand nombre dans
un espace aussi restreint. Une histoire à suivre…
14
Les autres


En troisième lieu, la nébuleuse dite Tête de Cheval, située tout près
d’Alnitak (ζ Ori). Souvent illustrée dans les livres d’astronomie, c’est une
nébuleuse obscure se profilant devant une nébuleuse diffuse (cette dernière
portant le numéro 2024 du catalogue NGC, tandis que la nébuleuse obscure
porte le sigle B33 du catalogue de nébuleuses obscures d’Edward Barnard).
On découvrit il y a quelque temps que ce complexe est le même que celui
de M42. Cela montre bien la taille gigantesque qu’occupe ce grand
ensemble de nébuleuses.
Autre point d’intérêt dans Orion, la boucle de Barnard, une faible nébulosité
de forme elliptique et de 14° x 10° en taille. La nature exacte de cette boucle
reste imprécise aujourd’hui mais on pense qu’il s’agit d’un rémanent de
supernova mis en évidence par la pression de rayonnement des étoiles de
la Ceinture d’Orion (Alnitak, Alnilam et Mintaka), de même que les étoiles de
l’Épée d’Orion (étoiles près de M42). En lien avec M42 et la boucle de
Barnard, Hubert Reeves a déjà mentionné que la constellation d’Orion est
intéressante par le fait que la vie (M42) et la mort (Boucle de Barnard) des
étoiles se côtoient de façon grandiose dans une portion restreinte du ciel.
15
Caractéristiques
Nom
Traduction
Abréviation
Etendue (degrés carrés)
Ascension Droite (2000.0)
Déclinaison (2000.0)
Culmination au méridien Sud
Orion
Le chasseur
Ori
594
4h40m à 6h20m
+23°N à - 9°30' S
13 décembre
16
Orion en chiffres
Plus de 200 étoiles visibles à l'oeil nu
7 étoiles variables
49 étoiles doubles
23 nébuleuses d'émission dont M42, M78, IC 434
3 nébuleuses de réflexion dont NGC 2064 et NGC 2068
4 nébuleuses obscures dont B33 et B35
2 nébuleuses planétaires, NGC 2022 et PK190-17.1
1 résidu multiple de supernovae, la Boucle de Barnard
20 amas ouverts dont NGC 1981 et NGC 2301
30 galaxies pâles de magnitude >12
2 essaims de météores, les Orionides et Chi Orionides
17
Orion, le Grand Chasseur
Quelques représentations
18
Orion, le Grand Chasseur
19
Orion, le Grand Chasseur
20
Orion, le Grand Chasseur
21
Orion, le Grand Chasseur
22
Orion, le Grand Chasseur
23
Représentation datant de 1825
Bulle ?
Et si la ceinture d'Orion était entourée d'une bulle ? Bien que luisant comme
une nébuleuse par émission, l'origine de la bulle, connue sous le nom de
Boucle de Barnard, demeure inconnue. Des hypothèses font appel aux vents
des étoiles brillantes d'Orion et aux supernovae d'étoiles défuntes. La Boucle
de Barnard est trop faible pour être visible à l'oeil nu. La nébuleuse a été
découverte seulement en 1895 par E. E. Barnard sur des photos à longs
temps de pose.
24
25
Le Nord est à gauche.
Objectif: Nikkor 300mm
ED telephoto
F/ 2.8
Pose : composite de 2 x
30 minutes
Film: Gaz-Hypersensibilisé
Fujicolor Super HG 400
color negative
Filtre: sans
L'étoile la plus brillante de la photo en haut à gauche de magnitude 1.8 est Alnilam,
milieu des trois étoiles de la ceinture d'Orion. À gauche c’est la flamme, ou le
chou- fleur NGC 2024, et à sa droite la sombre Nébuleuse B33, dite nébuleuse tête
de cheval.
Sur le côté droit de la photo la belle nébuleuse d'Orion, M42 éclate de lumière! À la
26
gauche de la M42 est un mélange de bleu des nébuleuses NGC 1973 1974 et 1975,
qui brille par la lumière réfléchie des étoiles proches.
27
M42 (NGC1976) et M43 (NGC1982)
28
29
NGC1977
30
31
M78
32
NGC2024 « le chou-fleur »
33
IC434 « la tête de cheval »
Juste à droite de la plus basse des étoiles de la Ceinture d'Orion se trouve
une faible indentation dans la nébuleuse par émission, qui, à plus fort
grossissement, se révèle être la Nébuleuse de la Tête de Cheval.
34
35
36
Histoire

Qui est-il ?
certains le disent fils
d'un paysan qui logea
les Dieux Zeus,
Poséidon et Hermès.
Ceux –ci pour le
remercier de son
accueil, lui auraient
donner ce fils…
37
Orion, le Grand Chasseur
38
Un chasseur géant !

Orion est un chasseur géant de la mythologie grecque,
réputé pour sa beauté et sa violence. En dépit de ses
remarquables prouesses, c'est un héros à la destinée
mythologique modeste. Aucune grande œuvre ne lui a
été consacrée dans l'antiquité.

Sa légende comporte trois principaux épisodes : une
naissance insolite ; la cécité du géant ; la mise à mort
d'Orion et sa transformation en constellation. Ils ne sont
pour ainsi dire jamais réunis dans la même œuvre.

Délaissée par la littérature depuis l'antiquité, la figure
d'Orion a longtemps dû sa célébrité relative à un tableau
de Nicolas Poussin.
39
Naissance du géant

Hyriée, le fondateur de la cité d'Hyria, en Béotie, n'avait jamais
rencontré une femme mais souhaitait néanmoins avoir un héritier.

Un jour, Zeus, Hermès et Poséidon lui rendirent visite dans son
palais. Pour eux, Hyriée sacrifia le plus beau bœuf de son troupeau.

Plus tard, il leur demanda comment il pouvait faire pour avoir un
descendant sans qu'il soit obligé de se marier. Pour cela, Zeus lui fit
apporter la peau du bœuf qu'Hyriée leur avait sacrifié et il lui
demanda d'uriner dessus. Alors Hyriée s'exécuta. Puis les trois
dieux enterrèrent la peau dans le jardin du palais et prirent congé.

Neuf mois plus tard, à l'endroit où la peau avait été enterrée parut un
garçon auquel Hyriée donna le nom d'Orion. Celui-ci viendrait du
grec « ouria » : urine. Lorsqu'il eut atteint l'âge adulte, il était si
grand qu'il pouvait marcher au fond de la mer tout en gardant la tête
et les épaules hors de l'eau.
40
Aveugle …

C'est ainsi qu'il gagna l'île de Chios. Accueilli à la cour d'Œnopion qui régnait sur
Chios, Orion tomba amoureux de Mérope, la fille du roi. Œnopion voulait se
débarrasser de ce prétendant encombrant. Il décida donc de promettre la main de sa
fille à Orion, à condition que celui-ci débarrassât Chios de tous les fauves qui
s'attaquaient aux hommes et aux troupeaux ! Le roi était persuadé que celui-ci n'y
parviendrait pas. Mais Orion qui était un excellent chasseur n'eut aucun mal à remplir
ladite condition. Lorsqu'il revint demander la main de Mérope, Œnopion renia ses
promesses, l'amoureux se fâcha et saccagea le palais. Celui-ci fut ligoté tant bien que
mal par l'armée lancée par le roi.

Pour le punir, Œnopion l'aveugla et l'abandonna sur le rivage. Orion marcha alors
droit devant lui à travers la mer jusqu'à l'île de Lemnos et fut attiré par les forges
d'Héphaistos qui accepta de lui prêter Cédalion, son assistant. Le géant guidé par
l'enfant rentra dans la mer et marcha vers l'est face au soleil. C'est le sujet d'un
tableau de Nicolas Poussin (1658) aussi célèbre qu'énigmatique. Un oracle annonça
que l'aveugle retrouverait la vue s'il se rendait à l'est et tournait ses yeux en direction
d'Hélios à l'endroit où il se lève de l'Océan. Il mit Cédalion sur ses épaules afin qu'il le
dirige vers l´Est. Cédalion guida Orion sur mer et sur terre jusqu'à ce qu'il fût parvenu
enfin à l'Océan lointain; là, Eos , l´Aurore s'éprit de lui et son frère Hélios lui rendit la
vue.
41
Mort d'Orion et catastérisme

Orion retourna à l'île de Chios pour se venger d'Œnopion, mais Artémis lui
demanda d'oublier sa vengeance et lui proposa de chasser avec elle. Mais
le frère d'Artémis, Apollon, qui avait quelques craintes pour sa sœur,
envoya un monstrueux scorpion à sa poursuite. Orion tenta de le combattre
mais il n'y parvint pas. Pour échapper au monstre, il s'enfonça dans la mer
qui formait une barricade naturelle. Alors Apollon désigna le géant et dit à
Artémis de le tuer, le faisant passer pour un méchant. Comme le géant était
trop loin, Artémis ne put le reconnaître et lui lança donc une flèche. Elle alla
à la nage récupérer le cadavre, mais lorsqu'elle s'aperçut que c'était Orion,
elle plaça son image parmi les étoiles en compagnie de son chien, Sirius.
On donne à cet épisode le nom de catastérisme*.

C'est pour cela que les constellations de Orion et du Grand Chien (qui
compte l'étoile Sirius, l'astre le plus brillant du ciel en dehors des éléments
du système solaire) sont proches l'une de l'autre, et que le Scorpion fut
placé de l'autre côté sur la voûte céleste, le héros et le monstre se
poursuivant sans cesse sans jamais se rattraper…
Les Catastérismes, titre d'un ouvrage d'Ératosthène, savant d'Alexandrie, où il expliquait les figures des constellations et les fables des étoiles.
42
Autre mort !


Une autre version de la mort d'Orion existe : fort de ses talents
exceptionnels de chasseur, Orion ne cessait de se vanter de ses prouesses.
Cette arrogance déplut fortement à Héra qui, pour donner une leçon
d'humilité à Orion, commanda à un scorpion de s'embusquer en attendant le
passage du chasseur. Dissimulé par les feuillages, le scorpion patienta et le
moment venu il piqua Orion qui mourut foudroyé par le venin de ce petit
animal, lui qui avait terrassé les bêtes les plus féroces. Il fut transformé en
constellation, mais Héra n'oublia pas de porter également au ciel le scorpion
qui l'avait si loyalement servie pour que le combat continue. Mais Zeus
intervint et fit en sorte qu'Orion et le Scorpion ne puissent jamais s'atteindre,
c'est pour cela que lorsque Orion se lève à l'horizon Est, le Scorpion se
couche à l'horizon Ouest.
Une autre encore raconte qu'Orion et Artémis avaient l'habitude de chasser
ensemble. Un jour, Orion, qui était amoureux de la déesse, essaya de
l'embrasser. Artémis, indignée, fit apparaître un scorpion et lui ordonna de
piquer le géant. En le voyant mourir, Artémis, émue, transforma Orion en
constellation, et réserva le même sort au scorpion qui l'avait fidèlement
servie.
43
FIN
Voilà qui termine cette présentation d’une
des constellations les plus connues
d’hiver.
Sources : exposé de Frédéric, l’Observateur, Wikipédia et pleins d’autres sur
Internet.
44