Ascension Droite	12 : 22,4 (h:m)
Déclinaison	+58 : 05 (deg:m)
Distance	0,51 (kilo.al)
Magnitude	8,4 (visuelle)
Dimension apparente	0,8 (min d'arc)

Découverte par Charles Messier en 1764.

Cette faible étoile double fut trouvée par Charles Messier alors qu'il cherchait une nébuleuse rapportée se trouver dans le voisinage (à tort), par l'observateur du 17ème siècle Johann Hevelius. Selon la description donnée dans son catalogue, Messier ne vit aucune nébulosité associée à ce couple, mais, ayant mesuré sa position, il lui attribua un numéro dans son catalogue.

Ceci nous donne quelques indications sur la manière dont ce catalogue fut constitué : Messier enregistrait des positions pendant qu'il répertoriait les amas d'étoiles et les nébuleuses pouvant être pris pour des comètes. M40 fut apparemment la dernière à être entrée alors qu'il était occupé à vérifier les rapports d'observations de "nébuleuses" déjà répertoriées dont il disposait en 1764.

En comparant la description de Messier avec le ciel réel, John Mallas trouva l'étoile double Winnecke 4 au bon endroit (Mallas 1966). Elle fut observée de nouveau par Friedrich August Theodor Winnecke à l'Observatoire de Poulkovo en 1863. Les deux composantes ont pour magnitude respective 9,0 et 9,3, avec une séparation de 49 secondes d'arc (selon Mallas/Kreimer). F.A.T. Winnecke, en 1863, mesura un angle de position de 88 degrés, qui semble avoir diminué jusqu'à 80 degrés en 1966, puis 77 degrés en 1991. Il publia son "Doppelsternmessungen" (Mesures d'étoiles doubles), comprenant 7 "nouveaux" couples (Winnecke 1869), en mentionnant la référence Groombridge 1878 pour le quatrième.

L'image sur cette page a été obtenue par Evered Kreimer en 1966, lorsque le couple fut identifié par John Mallas.

A l'époque de la découverte de Winnecke, la séparation angulaire de ces étoiles a été trouvée égale à 49,2" ; elle a graduellement augmenté jusqu'à 51,7" environ en 1966, lorsque la photo de Kreimer fut prise, puis 52,8" en 1991, suivant une mesure prise par le satellite Hipparcos. Le "Lick Observatory Index Catalog" attribue le type spectral G0 à l'étoile primaire, tandis que SIMBAD le précise pour les 2 composantes : spectre G0 pour A=HD 238107, spectre F8 pour B=HD 238108. Brian Skiff de son côté donne K0III et G0V (Skiff 2001).

En supposant l'étoile primaire dans la séquence principale, elle doit avoir une luminosité proche de celle du Soleil, ce qui permet d'en déduire l'ordre de grandeur de sa distance, soit 100 parsecs, ou un peu plus de 300 années-lumière.

En mars 1998, Mike Feltz m'a communiqué son évaluation des données obtenues à l'aide du satellite astrométrique Hipparcos de l'ESA concernant les composantes de la binaire M40 ou Winnecke 4. Selon cette analyse, la distance mesurée de la composante la plus brillante est de 510 années-lumière (correspondant à une parallaxe de 6,4 millièmes de secondes d'arc, et à un module de distance "m-M" d'environ 6, où m-M représente la différence entre magnitude apparente et magnitude absolue). Quant à la composante la plus faible, les mesures font apparaître une parallaxe négative, résultat limite incohérent qui se produit fréquemment lorsque, pour deux astres voisins, les données enregistrées par Hipparcos sont très proches. A cette distance, l'étoile la plus brillante a une magnitude visuelle absolue de 3.0 et serait donc 4 fois plus lumineuse que notre Soleil.

Une récente recherche sur la nature de M40 a été entreprise en 2002 par Richard Nugent ; ses résultats accréditent l'hypothèse d'une étoile double optique, c'est à dire de deux étoiles à des distances différentes : l'observation de leur mouvement propre relatif, par la mesure de leur séparation et de l'angle de position, confirme que chaque étoile a un mouvement rectiligne indépendant, l'une passant entre nous et sa voisine. A partir des types spectraux qu'il a obtenus en 2001 pour le composant primaire (A) et le composant secondaire (B), Skiff estime les magnitudes absolues à respectivement M-v=+0,88 et +4,0, les masses à 1,1 et 1,2 masse solaire, puis en déduit les distances spectroscopiques de 1900 +/- 750 années-lumière pour (A) et 550 +/- 230 pour (B), les fortes incertitudes venant de l'imprécision des observations. Ce qui veut dire que le composant secondaire serait peut-être beaucoup plus proche de nous que le brillant primaire. Des investigations complémentaires seront nécessaires pour confirmer ou infirmer ce premier résultat.

Ce système binaire se trouve à 16' au NE de l'étoile 70 UMa, de magnitude 5,7. Elle forme un triangle rectangle avec la faible galaxie spirale barrée (type SBb), NGC4290 (de magnitude 12,5 et de diamètre angulaire 2,5x1,9 minutes d'arc, qui se trouve à 125 millions d'années-lumière et s'éloigne à raison de 2 885 km/s. C'est l'un des objets les plus faibles que l'auteur de ces lignes ait pu observer avec un instrument de 10cm). Ces objets sont bien visibles sur l'image de cette page, obtenue par Kreimer.

Messier 40 est sans aucun doute Winnecke 4, mais Mallas et Kreimer rappellent l'observation par Hevelius d'un autre couple, formé par 74 UMa de 5ème magnitude et 75 UMa, distant de plus d'un degré (RA 12:30.0, Dec +58:24 (2000.0)). L'étoile 74 UMa (HR 4760, HD 108844) a une magnitude visuelle de 5,4 et un type spectral A5e ; l'étoile 75 UMA (HR 4762, HD 108861) a une magnitude visuelle de 6,08 et un type spectral G8 III-IV. Elles forment une grande paire optique de 20' de séparation avec des vitesses radiales et des mouvements propres différents. Historiquement, des positions différentes ont été données concernant M40 :

• Hevelius (1660): RA 12:28, Dec +58:44 (1950.0), RA 12:30, Dec +58:27 (2000.0)
• Messier (1764): RA 12:20, Dec +58:22 (1950.0), RA 12:22, Dec +58:05 (2000.0)
• Flammarion (1919): RA 12:22, Dec +57:50 (1950.0), RA 12:24, Dec +57:33 (2000.0)
• Becvar (1964): RA 12:33, Dec +58:30 (1950.0), RA 12:35, Dec +58:13 (2000.0)

Certaines positions, sauf celle de Messier et peut-être celle de Hevelius, sont des erreurs ou concernent d'autres objets.

Parfois des versions imprimées du catalogue de Messier omettent M40, comme un objet "obscur", malgré sa réalité dans le ciel.

Documentation NGC "en ligne" sur M40

Références : (Version originale)

• John H. Mallas, 1966. Letter to the Editor, Sky and Telescope, August 1966, p. 83. Available online.
• Richard L. Nugent, 2002. The Nature of the Double Star M40. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, Vol. 96, p.63 (04/2002) [ADS: 2002JRASC..96...63N]
• Brian Skiff, 2001. Private communication to Richard Nugent, cited in Nugent (2002).
• Friedrich August Theodor Winnecke, 1869. Doppelsternmessungen. Von Herrn Dr. A. Winnecke. Astronomische Nachrichten, Vol. 73, No. 1738, p. 145-160 (February 8, 1869) [ADS: 1869AN.....73..145W]. The extracted catalog of his double star discoveries is available online.

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Hartmut Frommert
Christine Kronberg
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Dernière modification : 7 Février 2005

Traduction française
Bernard Trézéguet
23/12/98 - 10/01/04 -
03/12/06 -