5 magnifiques nébuleuses planétaires : comment trouver le Sablier, l’Anneau de la Lyre et la Boule de Neige

Nébuleuses planétaires : que sont-elles ? Comment puis-je les observer ? Partons pour une excursion vers les 5 objets les plus beaux pour votre télescope.

« Tiens, une nébuleuse. »
Tel est le commentaire que me faisait dernièrement une personne observant dans mon télescope. Il y a des personnes qui ne s’enthousiasment pas particulièrement au premier regard dans une lunette.
Pourquoi ?
Parce qu’elles ne savent pas ce qu’elles observent. À cet égard, il est important de savoir ce qui se cache derrière un objet et ce que nous observons concrètement.
J’ai expliqué et enfin le « waouh » est venu ! Observer avec quelques informations de base procure tout simplement beaucoup plus de plaisir.
Dans cet article, je vous présente 5 nébuleuses planétaires intéressantes, avec des instructions pour les trouver.                                                                                                               Mais voyons d’abord ce qui se cache derrière ces mystérieux objets.

Les nébuleuses planétaires font partie du ciel profond et se situent très en dehors de notre système solaire, à un grand nombre d’années-lumière. À l’origine, ces nébuleuses étaient des étoiles, comme notre soleil.
Il en va des étoiles comme des êtres humains : elles naissent, ont une enfance, deviennent adultes et atteignent le grand âge. Elles ne sont bien sûr pas des organismes vivants mais subissent une transformation. Ces processus durent toutefois des millions voire des milliards d’années.

Les nébuleuses planétaires, avec leurs étoiles centrales, ont jadis été des géantes rouges, des étoiles qui ont gonflé à la fin de leur vie et qui ont fusioné tout l’hydrogène présent dans leur noyau, en hélium, mais dont l’enveloppe extérieure a en même temps grossi. En raison de l’absence de pression de rayonnement venant de l’intérieur, elles se sont contractées, ont sans cesse rejeté de la masse pour finir en tant que naines blanches, des étoiles pas plus grosses que des planètes.

Ces corps stellaires naissent d’étoiles d’une masse jusqu’à 1,5 masses solaires et atteignent plus tard des températures superficielles d’environ 30 000 - 150 000 K. La nébuleuse rejetée est composée d’hydrogène, d’hélium et d’oxygène, et elle s’étend souvent à raison de 25 kilomètres par seconde. Nous la voyons parce que la naine blanche l’excite pour la faire briller, par un rayonnement ultraviolet énergétique dont la longueur d'onde est inférieure à 91,2 nm. Si les astronomes étudient d’une façon plus précise, au spectroscope, la nébuleuse entourant ce corps stellaire, ils peuvent faire des découvertes intéressantes concernant la vie et la composition de l’ancienne étoile.
La désignation « nébuleuses planétaires » remonte par ailleurs au 18e siècle. Pour Wilhelm Herschel, qui observa les premières nébuleuses planétaires autour de 1764, celles-ci se présentaient comme les grosses planètes de notre système solaire. Effectivement, cette supposition se concevait, visuellement, car les télescopes de l’époque avaient souvent une faible résolution. C’est ce qui donna à ces nébuleuses ce nom d’une merveilleuse consonance.

Nuages de fumée des temps primitifs

Comme toute chose dans l’univers, les nébuleuses planétaires sont également d’âge variable. Les jeunes représentantes n’ont peut-être que 2 000 ans et nous les voyons alors comme des nébuleuses compactes et lumineuses. Les plus anciennes entre elles peuvent atteindre un âge de 10 000 années, auquel cas elles sont très étendues et ne peuvent être vues que sous un ciel sombre. Étant donné que la nébuleuse qui, jadis, avait pour origine l'étoile, s’étend en permanence, elle devient invisible à un moment ou un autre et se perd dans les confins l’espace.

Observer les nébuleuses planétaires
On dit des objets nébuleux qu’il faudrait les observer sous un ciel sombre. Mais ceci ne s’applique pas à certaines nébuleuses planétaires compactes. Nous pouvons en observer beaucoup depuis la ville également ou, tout au moins, depuis des zones n’offrant qu’un ciel moyennement bon.
Si vous pensez qu’une nébuleuse planétaire se présente toujours de la même façon, il n’en est rien. Les nébuleuses planétaires peuvent revêtir différentes formes et l’on peut même les distinguer les unes des autres.

On trouve parmi elles :
- des anneaux
- des disques
- des haltères ou des formes rappelant le sablier
- des formes irrégulières

Il est agréable de détecter directement les différentes formes pendant l’observation. Dans le cas de nébuleuses plutôt étendues, il est intéressant d’observer avec un filtre OIII la raie OIII de l’oxygène doublement ionisé. Si vous utilisez un gros télescope à partir d'une ouverture de 200 mm, un tel filtre peut s’avérer judicieux.
Pour les nébuleuses compactes, vous pouvez toutefois renoncer le plus souvent à un filtre et grossir beaucoup plus. Pour détecter les nébuleuses lumineuses, un bon ciel n’est pas aussi important. Pour les nébuleuses planétaires avec ou sans amplification du contraste, la raie OIII est un évènement marquant. Elle rayonne dans la plage verte de la lumière visible (à 495 et 500 nanomètres) et c’est exactement là que notre œil est le plus sensible. Sur certaines nébuleuses, nous voyons par conséquent une couleur verdâtre.

Le catalogue Messier ne présente que quatre nébuleuses planétaires. L’une d’elles est la nébuleuse de l’Haltère M 27, qui est également l’une des plus lumineuses de son genre dans le ciel. Elle fut découverte en 1764 par Charles Messier et John Herschel la décrivit pour la première fois comme ayant une forme d’haltère. Si nous observons la nébuleuse de l’Haltère, nous reconnaissons aussitôt un haltère ou un genre de sablier. Mais ceci ne constitue que la partie la plus lumineuse de la nébuleuse car, sur les photos à longue exposition, nous détectons également un assez large halo nébuleux rond entourant le sablier.

Avec 3 années-lumière d’extension, M 27 est plutôt grosse et son âge est d’environ 9 000 ans. Sa couleur verdâtre est prédominante dans le télescope et, dans des télescopes de 8", nous détectons déjà bien l’étoile centrale lumineuse d’une magnitude de 13,5 seulement. Les deux arcs ou oreilles en forme de coupoles, à droite et à gauche du sablier, sont également visibles dans de plus petits télescopes à partir d’un grossissement d’environ 50x.
Pour notre observation, de bonnes jumelles moyennes de 10x50 ou de grosses jumelles de 20x80 suffisent. Mais un petit télescope à partir de 4" ou un télescope moyen à partir de 6" vous permettra de faire de belles observations plus facilement encore. Vers le haut, il n’y a naturellement pas de limites : dans un télescope de 12“, différents détails sont visibles.
Commencez votre observation tôt à l’automne. Les constellations d’été se rapprochent rapidement de l’horizon, mais nous voulons encore « attraper » la nébuleuse de l’Haltère. Elle se cache dans la constellation du Petit Renard qui échappe souvent aux débutants parce qu’elle apparaît très petite et qu’elle n’est composée que de deux étoiles lumineuses. Vous la découvrez entre le Cygne et l’Aigle. Pouvons-nous ainsi trouver M27 ? Pas encore.
Nous avons besoin à ces fins de la constellation de la Flèche. Vous trouvez cette constellation, elle aussi compacte, à côté du Petit Renard en direction de l’Aigle. La Flèche est certes petite mais elle est nette et elle apparaît vraiment comme une flèche. Dans le chercheur optique, visez l’étoile se trouvant tout à l’extérieur de la pointe de la Flèche. Déplacez-vous alors parallèlement d’environ 1 degré dans le sens de la constellation du Cygne. Suivez ensuite un petit arc composé de trois étoiles lumineuses de magnitude de 6,5 à 7,1 et vous tomberez automatiquement sur la nébuleuse de l’Haltère.

Vous ne voyez pas très bien un objet ? Ces conseils pourront vous aider :

Le blinking (méthode du clignotement): utilisez un filtre OIII et/ou un filtre UHC, et placez-le dans une roue à filtres. Si vous observez rapidement et alternativement avec et sans filtre, vous remarquerez un clignotement dans l’oculaire.

Le Fieldsweeping (technique du bougé) : faites un peu aller et venir le télescope, afin que les étoiles se promènent dans l’oculaire. La nébuleuse faible pourra alors surgir brusquement. Les objets en mouvement se perçoivent plus nettement.

La nébuleuse annulaire de la Lyre M 57 est un objet de l’été qui fait partie des nébuleuses planétaires les plus connues. Comme dans un périple touristique, elle est l’un des évènements marquants qu’il faut avoir vu et vers lequel on revient sans cesse avec plaisir.
La nébuleuse de la Lyre a été découverte en 1779 par l’observateur Antonie de Darquier de Pellepoix. Ce n’est que peu de temps après que Charles Messier l’inscrivit dans le célèbre catalogue Messier, un répertoire de nébuleuses et galaxies relativement lumineuses qui est incontournable pour les astronomes amateurs. On essaya jadis de deviner quelle était la vraie nature de la nébuleuse. On supposa d’abord qu’il s’agissait d’un amas d’étoiles.

En vérité, l’objet était jadis une étoile comme notre soleil, elle gonfla et devint une naine blanche. De puissants vents stellaires soufflèrent et firent se former la nébuleuse de la Lyre il y a 20 000 ans environ. Celle-ci est légèrement ovale et présente une extension apparente d’environ 100 secondes d’arc, ce qui fait que sa taille est à peu près deux fois celle de Jupiter. L’enveloppe gazeuse s’étend constamment à raison de 50 kilomètres par seconde, c’est-à-dire : elle se développe d’une seconde d’arc par siècle. La nébuleuse de la Lyre a un diamètre réel d’une année-lumière, elle est à 2 300 années-lumière de la terre.
Vous pouvez la trouver avec de grosses jumelles de 15x70 ou 20x80, mais elle n’apparaît alors que sous forme de points. Vous détectez très bien son tendre anneau de fumée dans le télescope, à partir d’un grossissement 100x. Si vous observez attentivement, vous pouvez découvrir des régions de différentes luminosités. Comment trouver la nébuleuse de la Lyre? Elle se cache dans la petite constellation de la Lyre, qui se trouve haut dans le ciel les mois d’été. Véga est l’étoile principale et elle est l’une des premières à apparaître dans le ciel pendant le crépuscule. La Lyre se présente, avec ses étoiles principales, sous la forme d’un parallélogramme. La nébuleuse annulaire est facile à trouver entre les deux étoiles inférieures Sulaphat et Sheliak.

Boule de Neige bleue ou Blue Snowball, tel est le nom d’une  magnifique nébuleuse planétaire du ciel automnal, avec une magnitude apparente de 8,3. Sa couleur nettement bleue, qui lui valut également son nom, peut être vue dans des télescopes de toute taille.
William Herschel la découvrit en 1784 et la décrivit comme étant un disque planétaire de 15" de diamètre. On peut très bien imaginer que les observateurs de l’époque aient pu confondre une telle nébuleuse avec une planète comme Neptune, ne serait-ce que par sa couleur.

Si la Blue Snowball distante de 6 000 années-lumière nous apparaît si bleue, c’est parce qu’elle brille fortement à 500 et 495 nm, dans la raie OIII du spectre que nous percevons comme une couleur bleue-verte. À l’intérieur se trouve une naine blanche très chaude, d’une température superficielle de 75 000 Kelvin. Nous ne pouvons malheureusement pas détecter l’étoile centrale, même avec de très gros télescopes pour amateurs. Ceci pourrait s’expliquer par le fait que la nébuleuse apparaît tout simplement trop diffuse au centre également, ce qui ne donne à l’étoile centrale aucune chance de percer.
Déjà dans les jumelles ou dans le télescope d’un petit grossissement, nous remarquons un point bleu qui ne peut être différencié d’une étoile. Ceci rend sa détection difficile du premier coup si l’on ne peut pas le localiser correctement au départ. Il se trouve en compagnie de plusieurs étoiles lumineuses.
À un grossissement un peu plus important, 30x, nous détectons un petit disque apparaissant non pas rond mais plutôt ovale. Maintenant, nous remarquons également l’aspect diffus qui se différencie nettement de celui d’une étoile. La grande luminosité superficielle nous permet d’augmenter sans problème le grossissement et de détecter, entre 150x et 200x, une zone extérieure lumineuse et une zone intérieure un peu plus foncée.
Comment trouver la Blue Snowball ?
NGC 7662 se trouve dans une zone plutôt pauvre en étoiles lumineuses. Ainsi, les étoiles principales lumineuses des constellations limitrophes sont distantes de pas moins de 10°-15°. À mi-chemin de l’étoile Alpheratz à l'angle gauche, en direction de la constellation de Cepheus, vous tombez sur une triple chaîne composée d’étoiles d’une luminosité de magnitude 3,8 à 4,2. Avec le chercheur optique, orientez-vous sur l’étoile inférieure Iota d'Andromède et déplacez-vous de deux degrés dans le sens ouest.

Parmi les objets du ciel, il y a toutes sortes de curieux « compagnons », par exemple la nébuleuse planétaire clignotante NGC 6826. Vous avez bien lu : lorsque nous observons cette nébuleuse, elle clignote vraiment.
Comment ceci est-il possible ?

Il ne s’agit pas d’un effet astrophysique et l’explication se cache dans la physiologie de notre œil dans lequel l’image tombe alternativement sur des zones sensibles et des zones insensibles de la rétine.

Vous pouvez déjà observer la NGC 6825 avec de petits télescopes. En raison de l’effet, ceci est même plus fascinant qu’avec de gros télescopes. Avec une magnitude de 8,8, vous la trouvez relativement facilement dans la constellation du Cygne. Mais la détecter au premier coup d’œil n’est pas aussi facile parce qu’elle apparaît extrêmement compacte à un petit grossissement et que l’on ne voit d’abord que l’étoile centrale lumineuse. Vous devez ainsi déjà savoir où trouver cette « petite étoile ».
Une fois que vous l’avez trouvée, utilisez aussitôt un grossissement 100x. Vous remarquerez alors immédiatement l’étoile centrale de magnitude 10,6. Mais qu’en est-il de la nébuleuse ? Elle a une forme compacte et très ronde mais vous ne la voyez pas en observation « normale ». Cependant, si vous regardez l’étoile centrale un peu en décalé, la nébuleuse apparaît comme par magie dans l’oculaire. Si vous alternez l’observation directe et l’observation décalée, elle se met à clignoter, elle disparaît et réapparaît.
Vous ne voyez ce fascinant effet que dans les petits télescopes : il est généré par la technique de la vision directe (lorsque nous regardons l’objet en face) et de la vision indirecte (lorsque nous regardons légèrement en décalé), et il n’est visible que si l’objet se trouve à la limite de perception du télescope.
Comment trouver la nébuleuse ?
Dans le bras gauche du Cygne (ou bien, si vous voyez le Cygne en tant que croix, du côté droit), vous trouvez les étoiles Delta Cyg et Iota Cyg et, entre elles, l’étoile Theta Cyg d’une magnitude de 4,4. Déplacez-vous d’environ 50’, c’est-à-dire d’à peine un degré, vers une étoile de magnitude 6,2. À partir de là, vous êtes encore à 24’ de la nébuleuse planétaire clignotante NGC 6826. Si vous utilisez un petit grossissement et un oculaire grand angle extrême, vous pouvez détecter la nébuleuse et également la chaîne stellaire si vous placez Theta Cyg au bord du champ de vision.

Cette nébuleuse est connue sous le nom du Petit Haltère, petite sœur de la nébuleuse de l’Haltère, de Papillon et parfois également de nébuleuse du bouchon : M 76 est l’une des quatre nébuleuses planétaires du catalogue Messier. Elle est, certes, le représentant le plus faible, mais elle offre tout simplement un beau moment d’observation.
Si vous partez à sa recherche avec les jumelles, vous devez savoir précisément où chercher et avoir déjà quelque expérience de l’observation astronomique. Vous pouvez cependant l’observer magnifiquement avec des jumelles un peu plus grosses, de 20x80. Elle apparaît alors en tant que minuscule tache nébuleuse, mais elle déploie toute sa splendeur dans le télescope.

Que se cache-t-il derrière cet objet ? Une double étoile centrale étroite, d’une magnitude de près de 18 et d’une température superficielle de 140 000 Kelvin. La nébuleuse partant des étoiles est à 2 500 années-lumière et s’étend à raison de 50 kilomètres par seconde ou 180 000 kilomètres à l’heure. Pour comparaison : la sonde spatiale Voyager 2, qui parcourt l’espace depuis 1977, atteint 48 000 kilomètres à l’heure et elle a parcouru 18 milliards de kilomètres depuis son départ.
À de très petits grossissements, M 76 est encore presque stellaire ou ronde. Ce n’est qu’à un grossissement de 50 à 60x qu’elle fait montre de son aspect allongé évoquant un bouchon. Avec un télescope de 100mm et à un grossissement favorable, vous détectez une structure en deux parties. Dans le passé, on pensait qu’il s’agissait de deux nébuleuses. Dans le télescope moyen, on voit à l’est et à l’ouest deux zones lumineuses, presque une structure déjà et, au centre, un trait sombre. Avec un filtre OIII ou un filtre UHC, on peut parfois voir, lorsque le ciel est sombre, deux petits arcs se faufilant hors de la nébuleuse.
Comment trouver la nébuleuse ?
En automne, M 76 est haute dans le ciel et c’est pourquoi elle se voit bien. La trouver est un peu plus difficile. Nous nous orientons sommairement sur les constellations de Cassiopée et d’Andromède : presque exactement entre les deux, vous trouvez la petite nébuleuse du Petit Haltère. Deux étoiles moyennement lumineuses, de magnitudes 3,5 et 4,0, se trouvent à proximité. La première, Ypsilon Andromède, est la plus lumineuse. En vous en éloignant de 2 bons degrés (en direction de Cassiopée), vous atteignez la deuxième étoile, Phi Persée. Vous n’êtes plus très loin maintenant : encore 50’ environ et vous avez atteint le but.

Ces 5 nébuleuses planétaires font partie de mes préférées et je ne peux m’en rassasier. On pense découvrir chaque fois quelque chose de nouveau. Quelle est la nébuleuses que vous souhaitez observer au cours de l’une des prochaines nuits ?

Peut-être pourriez-vous, pendant votre observation, remonter un peu à l’époque de Wilhelm Herschel et vous demandez ce que vous voyez en réalité.

Je vous souhaite tout le plaisir qui soit dans vos observations.

Marcus est un astronome amateur engagé, il est rédacteur, YouTuber et auteur de livres. Depuis 2006, il vous aide à trouver le bon télescope. Il le fait aujourd’hui par le biais de textes et de vidéos. Dans son livre "Mon chemin vers les étoiles pour les nuls juniors" il montre aux petits et aux adultes restés jeunes d'esprit ce qu'ils peuvent découvrir dans le ciel.

Grand amateur de café, ce qui lui plairait le plus, c’est d’avoir également sa machine à espresso à porte-filtre sous le ciel étoilé.