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Messier 73

Groupe ou Astérisme de 4 étoiles M73 (NGC 6994) dans le Verseau

[m73.jpg]
Ascension Droite 20 : 58,9 (h:m)
Déclinaison -12 : 38 (deg:m)
Distance 2,5 (kilo.al)
Magnitude 9,0 (visuelle)
Dimension apparente 2,8 (min. d'arc)

Découvert en 1780 par Charles Messier.

L'objet de Messier 73 est un groupement peu remarquable de quatre étoiles de 10ème et 12ème magnitude, situé à l'extrême Ouest de la constellation du Verseau ; sa nature en tant que groupe physique est douteuse. Il se trouve à seulement 1,5 degré à l'Est de l'amas globulaire M72.

Bien qu'il soit apparemment formé de 4 étoiles, dont 3 de magnitude entre 10 et 11 (Burnham et Kenneth Glyn Jones précisent A:10.5, B:10.5, et C:11.0), et la quatrième de magnitude 12, il s'agit à l'évidence d'un authentique objet de Messier, découvert par lui le 4 octobre 1780 et qu'il décrit comme suit :

"Amas de trois ou quatre petites étoiles, qui ressemble à une nébuleuse au premier coup d'œil, contient un peu de nébulosité ; cet amas est placé sur le parallèle de la nébuleuse précédente ; sa position a été déterminée par la même étoile Nu du Verseau".
Ce groupe a probablement trouvé sa place dans le Catalogue parce que Messier a déterminé sa position en même temps que celle de M72, situé 1,5 degré plus à l'Ouest, et il l'a sans doute retenu du fait de son apparence nébuleuse "au premier coup d'œil" dans ses instruments. Même s'il est clair, au vu de la description ci-dessus, que ce groupe est bien ce que Messier a observé et mesuré, certaines versions du Catalogue l'ont omis en le considérant comme un objet "obscur". Cependant, John Herschel l'a inclus dans son General Catalogue sous la référence GC 4617, et J.L.E. Dreyer dans le NGC sous le No 6994.

En conséquence, cet objet n'a soulevé que peu d'intérêt en matière de recherche. Collinder (1931), qui lui attribua le numéro Cr 426, estime sa distance à 12 000 années-lumière et, considérant son diamètre angulaire de 2,8 minutes d'arc, se demande s'il s'agit d'un amas ouvert ou globulaire. D'ailleurs il a été entré dans des catalogues plus récents d'amas ouverts avec les références C 2056-128 et OCL 89. Ruprecht (1966) l'a classé en tant que Trumpler type IV 1 p, soit un amas ouvert, clairsemé et pauvre, ne se détachant pas bien du champ d'étoiles environnant. Wielen (1971) considère cela comme douteux et le qualifie d'amas âgé et proche.

Le point qui n'a toujours pas été éclairci, au moins à la connaissance du présent auteur, c'est de savoir si les 4 étoiles de M73, ou seulement certaines d'entre elles, sont physiquement liées. Il y a toujours eu une large fraction d'astronomes à penser qu'il s'agissait d'un astérisme, c'est à dire un alignement fortuit de 4 étoiles à des distances différentes, mais il serait certainement intéressant de savoir s'il existe entre elles une interaction physique quelconque. Comme Kenneth Glyn Jones
le fait remarquer : "cette question est peut-être mineure, mais toute personne étudiant le Catalogue de Messier aimerait bien en connaître la réponse".

P. Murdin, D. Allen, et D. Malin, dans leur Catalog of the Universe résume le problème et donne les éléments permettant d'estimer la probabilité pour M73 d'être un astérisme ou un groupe physique :

"[Les auteurs] considèrent en fait que M73 pourrait être réellement un petit amas pour la raison suivante. En moyenne il y a 60 étoiles par degré carré qui sont plus brillantes que la magnitude 12, et ceci est le cas des 4 étoiles de l'amas. La probabilité de trouver par hasard 4 étoiles de cette sorte dans une zone donnée, large d'une minute d'arc (comme M73), est d'environ 2 chances sur 1 milliard. Mais il y a 150 millions de petites surfaces de cette taille dans le ciel, aussi la chance est-elle seulement de 1 sur 4 qu'un tel astérisme existe par hasard. M73 pourrait l'être, mais nous sommes tentés de parier qu'il s'agit réellement d'une forme quelconque d'étoile multiple".
Le satellite Hipparcos de l'ESA a obtenu des mesures de parallaxe pour 2 étoiles et de mouvement propre pour les quatre. Giovanni Carraro de l'Université de Padoue (Italie) a essayé, à partir de ces données, de déterminer les distances des deux plus brillantes, GSC 05778-00802 et HD 358033, pour trouver respectivement 137 et 140 années-lumière. (Carraro 2000, voir aussi Sky & Telescope de juillet 2000, p. 26). Malheureusement, ces résultats n'ont qu'une valeur limitée, car la fameuse et par ailleurs extrêmement utile base de données Hipparcos ne nous apporte pas beaucoup d'aide en la matière, parce qu'elle contient des erreurs systématiques, comme des parallaxes négatives dans le cas d'astres très proches les uns des autres ; (un article de S&T d'octobre 2000, p. 20 rejoint notre opinion).

Le point de vue de Murdin et al. a été repris récemment par une équipe d'astronomes argentins, conduite par Lilia Bassino de l'Université Nationale de La Plata. Les quatre étoiles formant M73 ont été déterminées comme suit par photométrie : 

Etoile AD(2000.0)  Dec(2000.0)  V     B-V 
        h  m  s     deg ' " 
1      20:58:56.8  -12:38:29  10.355 1.002 
2      20:58:57.8  -12:37:45  11.269 0.452 
3      20:58:54.8  -12:38:04  11.675 0.575 
4      20:58:53.5  -12:37:54  12.322 0.870
Où l'on trouve successivement : le numéro de l'étoile, la position en Ascension Droite (AD) et en Déclinaison (Dec) pour l'équinoxe 2000.0, la magnitude visuelle apparente et l'indice de couleur (B-V). Ces couleurs apparaissent clairement sur les photos obtenues à l'aide de grands télescopes comme cette image du télescope KPNO de 0,9 mètre. Les auteurs ont examiné 140 autres étoiles dans la région de M73, et identifié un total de 24 membres possibles, incluant les 4 étoiles de M73. Ces candidats trouvent leur place sur un diagramme couleur-magnitude d'un vieil amas âgé de 2 à 3 milliards d'années. Les chercheurs obtiennent alors une distance estimée de ce présumé "vestige d'amas" d'environ 2 000 années-lumière, ce qui placerait les quatre étoiles de M73 dans la catégorie des brillantes géantes évoluées ou sous-géantes, au-dessus de la séquence principale du diagramme de Hertzsprung-Russell (HRD). A noter que si elles faisaient partie de la séquence principale elles seraient encore plus proches de nous. A partir de ce travail, Bica et al. (2001) considèrent M73 comme un "possible reste d'amas ouvert" (Possible Open Cluster Remnant POCR)

A ce jour la plus récente et notable recherche sur la nature de M73 a été publiée par Odenkirchen et Soubiran (2002) qui ont utilisé les données spectroscopiques obtenues à l'aide du spectrographe Elodie monté sur le télescope de 1,93 mètre de l'Observatoire de Haute-Provence, en France, et les données du catalogue Tycho 2 sur les mouvements propres, basées sur celles d'Hipparcos comme indiqué ci-dessus. Ces dernières, concernant les mouvements propres des quatre étoiles, diffèrent considérablement entre-elles, ce qui est suffisant pour écarter un mouvement propre commun. L'investigation spectroscopique a fourni les valeurs des vitesses radiales, puis, à l'aide d'un logiciel spécial, les données atmosphériques comprenant la température effective, la gravité et la composition chimique. Le logiciel a également donné des estimations des magnitudes absolues, utilisées à leur tour pour obtenir des valeurs de distance pour chaque étoile. Les auteurs en concluent que M73 serait plutôt un astérisme de quatre étoiles indépendantes, à différentes distances, et donnent les éléments suivants : 

Star                      RA(2000.0)   Dec(2000.0)   V    T_eff   RV    M_V   Dist


GCS 5778-0802  BD 135809  20:58:56.77  -12:38:30.4  10.48  4730  -26.8  0.86  2.61
GCS 5778-0509  HD 358033  20:58:57.59  -12:37:45.8  11.32  5938  -54.0  3.62  1.11
GCS 5778-0594  BD 135808  20:58:53.32  -12:38:04.2  11.90  4965  -21.5  2.30  2.48
GCS 5778-0492             20:58:54.79  -12:37:54.5  11.94 5735   - 8.9  4.70  0.88
(T_eff : température effective en K, RV : vitesse radiale en km/s, V et M_V : brillance apparente et absolue en magnitude, Dist : distance en kilo-années-lumière.

En regardant ces chiffres, seules les valeurs de vitesse radiale et de distance de la première et de la troisième étoile sont assez proches l'une de l'autre pour qu'il subsiste une faible chance qu'elles puissent former une paire physique. Cette possibilité serait même encore plus faible si leurs mouvements propres donnés par Tycho 2 étaient confirmés ; en effet ils diffèrent d'environ 10 millièmes de seconde d'arc par an (mas/yr), ce qui correspond à peu près à 30-40 km/s pour une distance approximative estimée à 2 500 années-lumière.

Le présent auteur [hf] tend à penser qu'il serait sans doute prématuré de considérer cette question comme close. Les raisons en sont les suivantes :
Premièrement, l'intérêt limité des données d'Hipparcos utilisées pour établir le catalogue Tycho 2.
Deuxièmement, les résultats spectroscopiques de qualité obtenus par Odenkirchen et Soubiran ont été évalués par un type spécial de logiciel, dit "boîte noire", en vue d'estimer les magnitudes absolues, puis d'en déduire les distances.
Troisièmement, et peut-être le plus important, les données acquises par observation, lors des différentes recherches, restent très éloignées les unes des autres ; de ce fait, par exemple, les valeurs des distances des quatre étoiles sont forcément incertaines.

C'est pourquoi il y a toujours un besoin évident de nouvelles données, avec l'espoir qu'elles soient de meilleure qualité ; c'est ainsi que les éléments de base de ces quatre étoiles, notamment leur type spectral, pourraient être améliorés (ou confirmés). Et, comme l'information est regroupée ici, merci de me communiquer (avec adresse Internet) tout élément nouveau dont vous auriez connaissance !

Ce groupe d'étoiles en forme de "Y" est bien visible dans un télescope de 4 pouces (10 cm) ; mais la 4ème étoile est notablement plus faible et difficile à voir dans ces instruments. Le mieux pour trouver M73 est de partir de M72, presque à la même déclinaison (très légèrement Nord) et 1,5° à l'Ouest. L'étoile de magnitude 4,5 Nu Aquarii, mentionnée par Messier, se situe à environ 2° au Nord et 1,5° à l'Ouest. Enfin, à l'Est de cette étoile (et pas très loin de M73), on peut trouver la Nébuleuse Saturne (NGC 7009). Au Sud-Est de M73 on trouve une collection de faibles galaxies, dont la plus brillante est IC 1344 de magnitude visuelle 13,7 ; à environ 1,5 degré Est et légèrement Nord, NGC 7010 est également de même magnitude.

  • Historique des Observations et Descriptions de M73
  • Données sur les étoiles de M73
  • Autres images de M73
  • Images Amateurs de M73

  • La page Amas du WEBDA pour M73
  • La documentation SIMBAD sur M73
  • La documentation NED sur M73
  • Publications sur M73 (NASA ADS)
  • Rapports d'observations sur M73 (IAAC Netastrocatalog)
  • La Documentation NGC "en ligne" sur M73

    Références (version originale)


    Hartmut Frommert
    Christine Kronberg
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    Dernière modification : 19 juin 2006

    Traduction française
    Bernard Trézéguet
    08/03/99 - 08/02/04 -
    14/01/07 -