Loki-sensei no kagakusha jugyou

Les amas stellaires sont des regroupements d'étoiles liées par la gravitation.
Ils sont de deux types :
• les amas ouverts (ou amas galactiques) ;
• les amas globulaires.

Les amas ouverts

Composés de quelques dizaines à plusieurs milliers d'étoiles relativement jeunes et toutes nées de la même nébuleuse, ils peuvent prendre des formes diverses. Ils se forment dans les bras spiraux de la Galaxie et sont donc visibles essentiellement aux abords de la Voie lactée.
En raison des vitesses différentielles au sein de ces concentrations d'étoiles, elles se dispersent généralement au terme d'une période de quelques centaines de millions d'années. Environ un millier de ces objets sont actuellement observables depuis la Terre, mais leur quantité réelle est estimée à plus de 30 000.

Quelques objets parmi les plus typiques de cette famille sont visibles à l'œil nu :




L'amas ouvert le plus dispersé est Melotte 111, il faut le rechercher au sud de l'étoile γ (gamma) dans la constellation de la Chevelure de Bérénice.
Avec des jumelles il est possible de repérer M 38, M 36 et M 37 qui se suivent dans cet ordre du nord-ouest vers le sud-est dans la constellation du Cocher.
De même pour le double amas de Persée (NGC 869 et NGC 884) dans la constellation du même nom.

Les amas globulaires

Leur population se compte en centaines de milliers d'étoiles à l'évolution très avancée. Ces vieilles étoiles sont toujours regroupées dans une sphère, d'où le nom donné à ces formations.
Les amas globulaires sont distribués dans un halo sphérique englobant la Galaxie et sont donc essentiellement vus en dehors du plan équatorial de la Voie lactée. Plus de 200 objets de ce type gravitent autour du centre de notre galaxie, quelques uns d'entre-eux ont également pu être observés autour de systèmes extérieurs au nôtre, comme la galaxie d'Andromède (M 31),L'amas globulaire M 13 dans Hercule la galaxie du Triangle (M 33) et le Grand nuage de Magellan (LMC).



Le plus bel objet de ce type est Oméga du Centaure, il n'est malheureusement visible que depuis l'hémisphère Sud.
Pour le ciel boréal, il faut admirer M 13 dans la constellation d'Hercule. À la limite de la détection à l'œil nu, une simple paire de jumelles permet de le repérer sous la forme d'une tache floue au tiers de la distance séparant les étoiles η (êta) et ζ (dzêta). Un petit télescope permettra de résoudre sa périphérie en étoiles.

Les premiers astronomes qualifiaient de nébuleuse tout objet d'aspect flou qu'ils retrouvaient sur la voûte céleste. Observant à l'aide d'instruments optiques peu performants, ils ne pouvaient évidemment résoudre en étoiles les amas stellaires ou galaxies qui tapissent le ciel.
Aujourd'hui, ce terme ne désigne plus que les « nuages » formés de gaz et de poussière interstellaire dont la luminescence est provoquée par l'excitation du rayonnement d'une ou plusieurs étoiles jeunes et chaudes à proximité. Ces associations sont toujours remarquées, c'est le collapsus de ces concentrations de matière sous l'égide de la gravitation qui forme les étoiles. La Grande nébuleuse d'Orion
Ce type de nébuleuse est qualifié de nébuleuse à émission (ou réflexion). Il existe également des nébuleuses en absorption.



Distinguable à l'œil nu durant les belles nuits d'hiver, la Grande nébuleuse d'Orion (M 42) est le prototype des nébuleuses à émission. Des jumelles permettent déjà de saisir sa véritable nature : un complexe gazeux ionisé par le rayonnement d'étoiles jeunes et chaudes nichées près de son centre. Ce groupe d'étoiles est visible dans un petit télescope et porte le nom de Trapèze en raison de la disposition caractéristique de ses 4 membres les plus lumineux. La célèbre Tête de cheval? Lorsqu'un nuage moléculaire froid vient s'intercaler devant une nébuleuse à émission, il absorbe le rayonnement perçu par l'observateur et se détache en ombre chinoise. On parle alors de nébuleuse en absorption. L'exemple le plus connu est le « cavalier de jeu d'échec » (B 33) qui se détache sur la nébuleuse à émission (IC 434) entourant l'étoile Alnitak (ζ Ori). Elle n'est malheureusement pas discernable avec des moyens « ordinaires ».
Un autre exemple est le Sac à charbon qui se détache sur le fond « nébuleux » de la Voie lactée.



Ces nébuleuses, qui prennent leur appellation en raison d'une erreur historique, n'ont aucun lien avec les planètes. Elles sont le stade ultime de l'évolution des astres du type Soleil et préfigurent l'état de notre étoile dans quelques milliards d'années.
En fin de vie, ces étoiles passent par le stade de géante rouge et les couches les plus externes sont éjectées par la pression de radiation émise par le noyau. La partie centrale se contracte pour se transformer en une naine blanche très chaude qui excite alors le gaz toujours en expansion.
L'archétype de la nébuleuse planétaire est sans conteste la Nébuleuse annulaire de la Lyre (M 57). Elle nous apparaît sous la forme d'un rond de fumée, déjà visible au travers d'un petit télescope, mais il s'agit bien d'une « bulle » en expansion. L'étoile à l'origine de sa formation est visible au centre, mais uniquement par le biais de techniques un peu plus avancées.



Les étoiles de masse plus importante connaissent une mort plus violente. Lorsque leurs noyaux sont au stade de la formation du fer (cet élément est le plus stable en regard des réactions nucléaires et ne produit aucune énergie par fusion ou fission) le déficit en énergie ne peut plus contenir la pression des couches supérieures. L'étoile s'effondre alors sur elle-même et par effet de rebond sur les couches externes elle provoque le phénomène de supernova. Seul subsistera un cœur très dense transformé en étoile à neutrons.