Guide des constellations : la Petite Ourse et le Dragon

Après avoir vu la constellation de la Grande Ourse la semaine dernière, nous allons découvrir aujourd’hui deux constellations voisines qui sont la Petite Ourse et le Dragon. Elles portent les noms latins de Ursa Minor et Draco. Les étoiles qui les composent seront donc nommées par une lettre grecque suivi des génitifs Ursae Minoris (UMi) et Draconis (Dra).

 

A la recherche du pôle nord céleste

La constellation de la Petite Ourse est essentiellement connue pour posséder une étoile indiquant (à peu de choses près) le pôle nord céleste : l’Etoile polaire (α UMi). Cela vient du fait que α UMi (alias Polaris) est située très proche de l’axe de rotation de la Terre.

De la Grande Ourse à l'étoile PolaireComment trouver Polaris ? Nous l’avions vu dans l’article sur «Comment se repérer dans le ciel d’hiver», que je vous invite à lire si ce n’est pas déjà fait. Pour rappel, il suffit de prolonger cinq fois la distance entre les deux étoiles du bord extérieur de la grande casserole (Merak et Dubhé) pour tomber sur Polaris.

 

 

 

Deux constellations circumpolaires

Le pôle nord céleste occupe toujours la même position (à notre échelle de temps). L’étoile polaire est donc également en permanence à la même position dans le ciel, peu importe l’heure ou la saison (évidemment, de jour, on ne la voit pas mais elle est bien là !). L’ensemble des étoiles semblent tourner autour de l’étoile polaire. De ce fait, certaines étoiles et constellations sont visibles quelque soit l’heure (de la nuit) ou la saison d’observation. Elles sont à une distance apparente suffisamment courte de l’étoile polaire pour ne jamais passer sous l’horizon lors de leur rotation autour de celle-ci.

La Petite Ourse et le Dragon font partie (avec la Grande Ourse vue la semaine passée) de ces constellations constamment visibles (sous nos latitudes). Elles sont dites circumpolaires.

 

La Petite Ourse, petite sœur de la Grande Ourse

« Petite sœur » pas seulement de par leur nom, mais également par leur astérisme principal qui sont assez semblables. La Grande Ourse est facilement identifiable à la « grande casserole », la Petite Ourse forme quant à elle une « petite casserole ». Celle-ci possède un manche courbé vers le haut, et les étoiles du manche et du haut de la casserole forment un arc de cercle dirigé vers la Grande Ourse.

Petite OurseLes étoiles de la Petite Ourse sont cependant assez peu brillantes : α UMi, Polaris et β UMi, Kochab, ont une magnitude apparente d’environ 2. Les autres étoiles ont une magnitude supérieure à 3. Il faut donc un ciel de relativement bonne qualité pour pouvoir distinguer les sept étoiles formant la petite casserole.

 

 

 

α UMi – Polaris

Située à l’extrémité de la queue de la Petite Ourse, Polaris est une étoile variable possédant deux compagnons. Il s’agit de l’étoile la plus brillante de la constellation. Elle est située à environ 430 al de la Terre et est environ 40 fois plus grosse que le Soleil pour une masse 4,5 fois plus importante.

 

β UMi – Kochab

Deuxième étoile de la Petite Ourse en terme de magnitude, Kochab forme l’extrémité haute de la petite casserole, dans le prolongement de l’arc de cercle formé par le manche. Il s’agit d’une étoile géante orange située à environ 130 al. Il a été confirmé en 2014 que β UMi faisait partie d’un système planétaire. Une seule planète est connue actuellement, il s’agit de Beta Ursae Minoris b, qui possède une masse d’environ six fois celle de Jupiter et tourne autour de son étoile en 520 jours terrestres environ.

 

γ UMi – Pherkad

Elle forme avec Kochab le bord extérieur de la casserole. Pherkad est légèrement moins visible que sa voisine, avec une magnitude apparente de +3. Située à environ 480 al, elle possède les caractéristiques suivantes : 5 masses solaires, 15 rayons solaires pour une luminosité 1100 fois supérieure.

Pherkad possède une compagne. Il s’agit d’une étoile double optique, les deux étoiles n’ayant aucune interaction l’une avec l’autre. Ce couple d’étoiles est visible à l’œil nu sous un bon ciel.

 

Que peut-on observer dans la Petite Ourse ?

Malheureusement, la Petite Ourse n’est que très peu étendue dans le ciel. Il n’y a donc pas grand chose à observer en terme d’objet du ciel profond. Il y a bien une galaxie, NGC 6217, mais sa faible luminosité rendra son observation délicate.

 


Le Dragon, ondulant entre les constellations

Le Dragon est composé d’une longue suite d’étoiles de faible luminosité. Il n’est donc, à priori, pas évident à identifier. Il possède cependant des courbes caractéristiques permettant de le repérer.

Constellation du DragonLe point de départ, la queue du dragon, se situe (grosso-modo) sur l’axe entre Dubhé et Polaris, à environ 1/4 de distance côté Dubhé. Le corps du dragon est ensuite formé par une suite d’étoile, formant un arc de cercle entourant la Petite Ourse pour se diriger vers Céphée. Près de cette dernière, changement de direction : la tête du dragon est alors orientée vers la constellation d’Hercule.

 

α Dra – Thuban

Alpha Draconis n’est pas l’étoile la plus lumineuse de la constellation. Elle porte pourtant la lettre grecque α. Cela vient d’une autre particularité qui lui a valu cette première place. Il y a environ 4 500 ans, Thuban indiquait presque exactement la position du pôle nord céleste ! Donc non, à l’époque, ce n’était pas Polaris… nous en reparlerons un peu plus bas.

Thuban est une étoile 250 fois plus lumineuse que le Soleil, située à environ 310 al.

 

γ Dra – Eltanin

Il faudra se tourner vers Eltanin pour trouver l’étoile la plus lumineuse du Dragon, avec une magnitude de +2,3. Celle-ci est située dans la tête du dragon, à une distance d’environ 150 al. Eltanin est 50 fois plus grosse que le Soleil, et 600 fois plus lumineuse.

 

Qu’y a-t-il à voir dans le Dragon ?
NGC6543 - Nébuleuse de l'Oeil de Chat
NGC 3543 – Nébuleuse de l’Oeil de Chat. Source : https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_211.html

Vous pourrez observer la nébuleuse planétaire NGC6543, qui porte le nom de nébuleuse de l’Oeil de Chat. Elle a une magnitude apparente de +8,8, et se situe à une distance d’environ 3600 al.

Pour la trouver, il vous faudra repérer les étoiles δ Dra et ζ Dra ; la nébuleuse se trouve à mi-chemin entre ces deux étoiles.

 

 

 

 

 

 


Petite Ourse, Dragon, et pôle nord céleste

Ces deux constellations possèdent un point commun. Elles ont chacune, à tour de rôle, possédé une étoile indiquant la position du pôle nord céleste. Pour comprendre comment il a pu y avoir un tel changement, on va reprendre les explications étape par étape :

 

Axe de rotation de la Terre

Mouvement de révolution de la TerreComme vous le savez, la Terre tourne sur elle-même en 24h, chaque rotation correspondant à une journée. La Terre tourne également autour du Soleil, en (environ) 365 jours ; on appelle ce mouvement une révolution, qui correspond à une année terrestre. Le mouvement de révolution est lié à l’orbite de la Terre, et se fait dans un plan que l’on nomme écliptique.

L’axe de rotation de la Terre n’est pas perpendiculaire à l’écliptique, mais incliné d’un angle de 23,5°. Cette inclinaison implique que suivant la position de la Terre sur son orbite, les deux hémisphères ne recevront pas tout le temps la même quantité de rayons lumineux. Ce phénomène est à l’origine des saisons.

Les mouvements de la Terre subissent des variations cycliques, dues à l’effet gravitationnel des autres corps du système solaire : la Lune, le Soleil, et les planètes.

 

Obliquité de la Terre

L’axe de rotation, nous l’avons vu juste au-dessus, est incliné à 23,5°. En réalité, cette inclinaison que l’on appelle également « obliquité », varie entre 22,1° et 24,5° sur des cycles d’environ 40 000 ans. Nous sommes actuellement sur la phase décroissante, et nous atteindrons l’obliquité minimale (22,1°) dans environ 10 000 ans.

 

Excentricité

L’orbite de la Terre autour du Soleil est une ellipse dont le Soleil occupe l’un des foyers (je vous renvoie à l’article sur les lois de Kepler). Cette excentricité varie suivant des cycles de 100 000 ans, entre des valeurs de 0,005 (orbite quasi-circulaire) et 0,058 (orbite plus elliptique).

 

Précession

Mouvement de précession de la TerreLe paramètre qui nous intéresse ici est le mouvement de précession. Nous l’avons vu, la Terre tourne sur elle-même autour d’un axe incliné (actuellement) à 23,5°. La direction dans laquelle pointe cet axe n’est pas fixe, et forme en réalité un cercle. Le tour complet (l’axe de rotation balaie alors un cône) se fait en une période de 25 000 ans.

Ce mouvement de précession explique que l’axe de rotation polaire pointait, il y a 4 500 ans, en direction de α Draconis et qu’elle pointe maintenant vers Polaris. Ce mouvement de précession continue bien évidemment à l’heure actuelle. De ce fait, dans le futur, les étoiles indiquant le pôle nord céleste seront Deneb (Alpha Cygni) dans environ 8000 ans puis Véga (Alpha Lyrae) dans environ 12000 ans.

 

NB : ces modifications cycliques des paramètres de mouvement de la Terre sont nommées cycles de Milankovitch, du nom de son découvreur.

 

 

Voilà qui conclue notre tour d’horizon des constellations de la Petite Ourse et du Dragon. Vous l’aurez compris, il y a peu d’objets du ciel profond à observer. Cependant, ces constellations permettent de se rendre compte des mouvements complexes de la Terre. Et vous saurez maintenant que l’Etoile polaire n’a pas toujours et n’indiquera pas éternellement le pôle nord céleste !

 

A la semaine prochaine pour la suite de ces guides !

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