La constellation du Lion

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Définition

Le Lion est une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 10 août au 16 septembre. Dans l'ordre du zodiaque, cette constellation se situe entre le Cancer à l'ouest et la Vierge à l'est.

Les constellations limitophes sont : Le Cancer, la Chevelure de Bérénice, la Coupe, l'Hydre, le Petit Lion, le Sextant et la Vierge.

Comme toutes les constellations du Zodiaque, le Lion a des origines très lointaines dans l'Antiquité. Mentionnée par Aratus, puis par Ptolémée dans son Almageste, elle représente le lion de Némée de la mythologie grecque, tué par Héraclès lors du premier de ses douze travaux.

Localiser la constellation du Lion

C’est l'une des constellations les plus facilement reconnaissables en raison de ses nombreuses étoiles brillantes et d'une forme distinctive qui évoque un lion accroupi. La crinière et les épaules du lion forment également un astérisme connu sous le nom de « faucille », qui ressemble à un « point d'interrogation » inversé.

• Les quatre premières étoiles visibles (Mag 2,5) forment un trapèze très aplati, avec dans le sens contraire des aiguilles d'une montre Régulus (α Leo) au Sud-Ouest, la base des pattes avant, Algeiba (γ1 Leo) un peu plus au Nord (le cou), Zosma (δ Leo) au Nord-Est (la base de la queue) et Denebola (β Leo) à l'Est (le bout de la queue).
• Quand les conditions sont meilleures (Mag 4), on voit se dessiner la « faucille » partant de Régulus (α Leo), qui passe par η, γ (Algeiba), ζ, μ et repique vers le Sud avec ε Leo. Cette « faucille » marque la tête du Lion, dont le museau se prolonge un peu vers l'Ouest avec κ (nord) et λ (sud) Leo, qui ne sont visibles que dans de très bonnes conditions (Mag 4,5).
• Avec des conditions optimales, les formes côté Sud-Est sont mieux visibles. θ Leo est bien visible au Sud de δ Leo (Zosma), sur l'alignement entre Régulus et Denebola. La patte la plus en arrière est marquée par ι et σ Leo, l'autre patte arrière s'achève soit sur χ Leo, soit sur σ Leo, plus proche de Régulus. De son côté, la patte avant s'achève sur ο Leo.

Les étoiles de la constellation du Lion

Régulus

Régulus, également désignée Alpha Leonis (α Leonis / α Leo) dans la désignation de Bayer, est l'étoile la plus brillante de la constellation du Lion. D'une magnitude apparente de +1,40, c'est également la vingt-et-unième étoile la plus brillante du ciel nocturne et sa proximité avec l'équateur céleste la rend visible de toutes les zones habitées sur Terre. Elle est située à 79 années-lumière du Système solaire. Le nom Régulus dérive du latin et signifie « petit roi ».

En réalité, Régulus est un système stellaire composé de quatre étoiles, disposées en deux paires qui gravitent l'une autour de l’autre.

• Le premier couple est une binaire spectroscopique formée d'une étoile bleu-blanc de la séquence principale et, probablement, d'une naine blanche.
• À 175 secondes d'arc du premier couple, ce qui correspond à une séparation d'environ 4 200 UA se trouvent une naine orange et une faible naine rouge qui forment une paire d'étoiles distantes l'une de l'autre d'environ 100 UA.

Observation de Régulus

Régulus apparaît comme une étoile bleu-blanc facilement identifiable grâce à sa brillance et à son appartenance à l'un des astérismes les plus brillants et les plus caractéristiques du ciel nocturne, celui de la Faucille

Il est composé de six étoiles, dont l’arrangement rappelle la forme d’une faucille :

• Régulus, la plus brillante et la plus méridionale, ainsi que η Leonis sont le « manche » ;
• Algieba (γ Leo), Adhafera (ζ Leo), Ras Elased Borealis (μ Leo) et Ras Elased Australis (ε Leo), qui dans la constellation forment le cou et la tête du lion, représentent la lame de la faucille dans l'astérisme.

Régulus forme également, avec Arcturus et Spica, l'astérisme du Triangle de printemps.

Ayant une déclinaison de presque +12°, Régulus est une étoile de l'hémisphère boréal. Cependant, sa proximité avec l'équateur céleste la rend visible depuis toutes les zones habitées de la Terre. En fait, elle n'est invisible que depuis les régions les plus australes du continent antarctique. À l'inverse, sa position la rend circumpolaire uniquement à proximité du pôle Nord.

Parmi les étoiles de première magnitude, Régulus est celle qui est la plus proche de l'écliptique. En particulier, le Soleil passe à moins d’un demi-degré au sud de Régulus chaque année, le 23 août. Par conséquent, Régulus est régulièrement occultée par la Lune et, plus rarement, par les planètes et les astéroïdes.

La meilleure période pour observer l'étoile est celle où le Soleil se trouve du côté opposé de l'écliptique, c'est-à-dire à la fin de l'hiver et au début du printemps boréal. Toutefois, vu sa position sur la sphère céleste, Régulus est visible pendant au moins quelques heures de la nuit une grande partie de l'année. Sa seule période d'invisibilité a lieu autour du 23 août, lorsque le Soleil se trouve trop près de l'étoile pour qu'elle soit observable. Son lever héliaque a lieu dans la plupart des régions de la Terre au cours de la première semaine de septembre. Tous les huit ans, Vénus passe à proximité de Régulus durant la période de son lever héliaque.

Régulus A

• Régulus A est de loin l'objet dominant du système tant en termes de masse que de luminosité.
• Elle est classée comme une étoile de type spectral B8IVn. Il s’agit donc d’une sous-géante bleue.
• La lettre n signifie que les raies spectrales de l'étoile sont plus larges que la normale en raison de sa vitesse de rotation élevée.
• Régulus A, est l’étoile de type spectral B la plus proche du système solaire.
• Sa métallicité, autrement dit ce que les astronomes désignent comme l'abondance des éléments plus lourds que l'hélium, est équivalente à celle du Soleil.
• Compte tenu de la vitesse de rotation élevée de Régulus A, l'étoile est aplatie au niveau des pôles, ce qui lui donne une forme ellipsoïdale aplatie.
• La vitesse de rotation est estimée à 317 ± 3 km/s. C'est une vitesse égale à 86% de la vitesse critique, c'est-à-dire le seuil au-delà duquel l'étoile serait détruite.
• Sa température de surface aux pôles est de 15 400 ± 1 400 K, alors que, comme on pouvait s'y attendre, sa température à l'équateur est plus faible, puisqu'elle est de 10 314 ± 1 000 K.
• Étant donné la taille, la forme et la distribution de la température de surface de l'étoile, il est possible d'estimer la luminosité de l'étoile à 347 ± 36 L☉.
• Vu son rayon et avec une gravité de surface de 3,5 log g, on obtient une masse de 3,4 ± 0,2 M☉.
• Régulus A présente un champ magnétique intense atteignant des valeurs de 1-2 kG. Cette caractéristique la rapproche des étoiles Ap et Bp.

Régulus Ab

En analysant les spectres de Régulus A obtenus à partir de divers télescopes, on a découvert des oscillations de sa vitesse radiale, ce qui est caractéristique de la présence d'un compagnon. Ce compagnon est désigné Régulus Ab.

Les oscillations ont une période de 40,11 ± 0,02 jours, ce qui correspond à la période orbitale du binôme. En supposant une inclinaison orbitale similaire à l’inclinaison de l’axe de rotation de l’étoile, c’est-à-dire proche de 90°, et en supposant pour Régulus A une masse de 3,4 M☉, il en résulte que la masse de son partenaire est d'environ 0,30 M☉.

Régulus B et C

Régulus Best une étoile de magnitude apparente 8,13, qui figure dans le catalogue Henry Draper sous la désignation HD 87884. C'est une naine orange de type spectral K0 Ve, ayant probablement une masse de 0,8 M☉ un rayon légèrement inférieur à celui du Soleil et une luminosité de 0,31 L☉. La lettre 'e' à la fin de son type spectral indique une particularité dans son spectre, la présence de raies d'émission.

Régulus B possède un compagnon faible de magnitude apparente 13.1 appelé Régulus C. Il s'agit d'une naine rouge de type spectral M4 V. Son type spectral suggère qu'elle a une masse de 0,2 M☉ et une luminosité de 0,003 1 L☉.

La distance entre les composantes B et C a diminué et est passée de 4" à 2,5" entre 1867 et 1943. Les composantes de la paire BC sont séparées d'au moins 97 UA et leur période orbitale est d’au moins 800 ans.

Cette paire orbite autour de la principale, à une distance d'au moins 4 200 UA (630 milliards de km, soit 0,066 années-lumière), avec une période d’au moins 130 000 ans.

Si l'on se plaçait sur une hypothétique planète en orbite autour de la paire BC à une distance cent fois supérieure à celle qui sépare Pluton du Soleil, Régulus A aurait toujours une luminosité égale à 4 fois celle de la pleine lune vue de la Terre.

Le Triplet du Lion

La galaxie M 65

Galaxie spirale, vue de trois-quarts, découverte par Pierre Méchain le 1er mars 1780.

Son diamètre est de 80 000 années-lumière, la magnitude absolue est de −20,6, ce qui correspond à une luminosité de 15 milliards de soleils à une distance de 31 millions d’années de lumière.

M 65 se repère facilement au milieu du segment joignant les étoiles θ et ι. Ces deux étoiles sont visibles à l’œil nu, elles sont respectivement de magnitude 3,3 et 4,0.

M65 fait partie du Triplet du Lion. On peut l'observer avec un petit télescope, dans le même champ de vision que les deux autres membres du triplet (M66 et NGC 3628). Le mois d'avril est la meilleure période pour observer M65.

La galaxie M 66

Galaxie découverte en même temps que M 65 par Pierre Méchain. Dans la nuit du 1er au 2 novembre 1773, soit 7 ans avant l’observation faite par Méchain, Charles Messier suivit le passage d’une comète dont la trajectoire passa exactement entre ce couple de galaxies. M 65 et M 66 sont visibles dans un même champ – seulement 21’ les sépare sur la voûte céleste – mais, en raison de l’éclat de la comète, il ne put les distinguer.

M 66 a une magnitude absolue de -21. D’un diamètre réel de 75 000 années-lumière, elle brille comme 21 milliards de soleils.

La galaxie NGC 3628 - Galaxie du Hamburger

Des images télescopiques nettes de NGC 3628 révèlent un disque galactique gonflé, divisé par des bandes de poussière sombre. Ce portrait de la magnifique galaxie spirale vue par la tranche évoque naturellement son surnom populaire de « galaxie hamburger ». Il révèle également une petite galaxie voisine (en dessous), probablement un satellite de NGC 3628, ainsi qu'une queue de marée très faible mais étendue. Cette queue s'étire sur environ 300 000 années-lumière, même au-delà du bord gauche de l'image. NGC 3628 partage son voisinage dans l'univers local avec deux autres grandes spirales, M65 et M66, au sein d'un groupe connu sous le nom de Triplet du Lion. Les interactions gravitationnelles avec ses voisines cosmiques sont probablement à l'origine de la queue de marée, ainsi que de l'évasement et de la déformation du disque de cette spirale.

Cet univers insulaire fascinant mesure environ 100 000 années-lumière de diamètre et se situe à 35 millions d'années-lumière de la Terre. Texte d'après : https://apod.nasa.gov/apod/ap230414.html

Les autres objets du ciel profond

M 95 - Galaxie spirale barrée

Galaxie découverte par Pierre Méchain le 20 mars 1781 et retrouvée par Charles Messier quatre jours plus tard.

D’un diamètre de 70 000 années-lumière, M 95 brille comme 10 milliards de soleils, ce qui lui vaut une magnitude absolue de -20,2.

Une supernova y a été observée le 17 mars 2012 à la magnitude 13.

M 96 - Galaxie spirale barrée

Galaxie découverte dans les mêmes circonstances que M 95, dont elle est vue proche. Ces deux galaxies sont, avec M 105 vue au N-E, les éléments les plus abordables de l’amas du Lion.

D’une magnitude absolue de -20,7 pour un diamètre de 62 000 années-lumière, sa luminosité globale équivaut à 16 milliards de soleils.

M 105 - Galaxie elliptique

Galaxie découverte par Pierre Méchain le 24 mars 1781. Il tarda visiblement pour annoncer sa trouvaille à Charles Messier qui ne put intégrer l’objet à sa liste, car bien que Connaissance des Temps ne parut qu’en 1784, l’ouvrage était déjà imprimé.

Helen Sawyer Hogg l’ajouta officiellement à la liste en 1947 après la découverte d’une lettre de Méchain, adressée à Jean Bernoulli et datée du 6 mai 1783, attestant la connaissance de cet objet (ainsi que ceux répertoriés M 106 et M 107).

D’une luminosité globale valant celle de 15 milliards de soleils, cette galaxie elliptique présente un diamètre réel de 35 000 années-lumière, et sa magnitude absolue est de -20,6.

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