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La Grande Ourse est la troisième plus grande constellation du ciel et l'une des plus connues de l'hémisphère nord. Elle est très facilement reconnaissable par la forme de casserole que composent ses sept plus brillantes étoiles. La Grande Ourse est une constellation circumpolaire pour les observateurs situés au-dessus de 41° de latitude nord et elle ne semble jamais se coucher. En grec, le mot ours se dit "arktos"
Selon la mythologie grecque, cette constellation représenterait Callisto, une nymphe aimée par Zeus. Quand Héra, l'épouse de Zeus, découvrit leur relation,elle changea Callisto en Grande Ourse et son fils Arcas en Petite Ourse. Outragée par cette offense à son honneur,elle demanda justice à l'Océan, et les ourses furent alors condamnées à tourner perpétuellement autour du Pôle nord, jamais autorisées à se reposer sous la mer. Au Royaume-Uni, on l'appelle the Plough (la charrue), aux États-Unis d'Amérique, the Big Dipper (la grande cuillère), en Scandinavie, Karlavagen (le wagon de Charles, probablement Charlemagne), dans l'astronomie hindoue, Sapta Rishi (les sept sages).
UNE AUTRE HISTOIRE: Callisto, une nymphe était la fille de Lycaon, un roi d’Arcadie. Zeus l’aperçut alors qu’elle chassait en compagnie d’Artémis et il s’en éprit. Héra talonnée par la jalousie, changea la jeune fille après qu’elle eut donné naissance à un fils Arcas, en ourse. L’enfant grandit, devient un homme, et un jour qu’il participait à une chasse, la déesse dirigea Callisto vers l’endroit où il se trouvait, dans l’espoir de lui voir décocher une flèche à sa mère, (en toute ignorance bien entendu). Mais Zeus enleva l’ourse et la plaça parmi les étoiles. Plus tard, son fils Arcas vint l’y rejoindre. Ils prirent respectivement les noms de grande ourse et de petite ourse.
Alioth, juste au milieu de la queue du « chariot », est l'étoile la plus brillante de la constellation de la Grande Ourse et, d'ailleurs, la 34e de la voute céleste. Alioth est une étoile blanche distante de 81 années lumière, environ 4 fois plus large que le Soleil et 3 fois plus massive. Son type spectral indique qu'il s'agit d'une étoile particulière (A0p) : elle présente certaines régions de son atmosphère enrichies en certains éléments (oxygène, europium, chrome...) tandis qu'ils sont en déficit dans d'autres zones.
Dubhe, la deuxième étoile de la constellation, est une supergéante orange, environ 30 fois plus grande que le Soleil. C'est également une étoile double car elle possède un compagnon distant de 23 ua qui orbite autour d'elle en 44 ans. Plus loin, à 9 000 ua, se trouve un autre système binaire.
Mizar, est connue pour posséder un compagnon - Alcor (80 UMa) - qui est discernable à l'œil nu. Pouvoir les distinguer était d'ailleurs un défi traditionnel d'acuité de vision dans plusieurs cultures. Mizar (sans Alcor) est un système stellaire complexe de quatre étoiles : deux couples d'étoiles (l'un orbitant en 20,5 jours, l'autre en 180 jours) tournent l'un autour de l'autre. Elle tient une place de tout premier rang dans l'histoire des étoiles doubles: Mizar avec son cavalier Alcor est une étoile double visuelle connue depuis des temps immémoriaux, c'est la première double télescopique (Mizar A et B, découverte par Giovanni Riccioli en 1650), la première double photographiée (par G. P. Bond en 1857), et Mizar Aa et Ab, la première binaire spectroscopique (annonce faite par Edward Charles Pickering en 1889).
Dubhe, Merak, Phecda, Megrez, Alioth, Mizar et Alkaid forment l'un des astérismes les plus connus : le « chariot » ou la « casserole » (ou parfois la « cuillère ») de la Grande Ourse. Cet astérisme est tellement caractéristique et brillant que Johann Bayer partit du bout (Dubhe) et le remonta (Alkaid) pour désigner les étoiles de la constellation, au lieu de les classer par magnitude comme il avait l'usage de le faire. Au Royaume-Uni, on l'appelle the Plough (la charrue), aux États-Unis d'Amérique, the Big Dipper (la grande cuillère), en Scandinavie, Karlavagen (le wagon de Charles, probablement Charlemagne), dans l'astronomie hindoue, Sapta Rishi (les sept sages).
Merak, Phecda, Megrez, Alioth et Mizar, toutes les cinq des étoiles chaudes de classe A, font partie d'un amas d'étoiles distant d'environ 80 années lumière et se déplacent de concert dans l'espace.
Guide pour déterminer l'Étoile polaire et Arcturus (ci-contre) à partir de la Grande Ourse. Ces étoiles sont utiles pour trouver d'autres étoiles importantes. Une méthode très connue permet de déterminer l'emplacement de l'Étoile polaire : en traçant une ligne de Merak à Dubhe, et en la suivant sur cinq fois la distance entre ces deux étoiles, on tombe sur l'Étoile polaire (dans l'autre sens, on tombe sur Regulus dans le Lion). Une autre méthode suggère de suivre la courbe de la queue de la casserole vers Arcturus (a Bootis), puis de continuer sur la même distance jusqu'à l'Épi (a Virginis). Plusieurs galaxies se trouvent dans la Grande Ourse, dont la paire M81 (l'une des plus brillantes galaxies du ciel) et M82 au-dessus de la « tête » de l'Ourse, M101, une belle galaxie spirale au nord-ouest d'Alkaid et les galaxies spirales M108 et M109. La constellation contient environ 50 galaxies, dont la plupart sont moins brillantes que la 10e magnitude. On y trouve également la nébuleuse planétaire M97.
M81 est une galaxie située dans la constellation de la Grande Ourse facile à observer pour les amateurs. Elle fut découverte par Johann Elert Bode en 1774, puis indépendamment par Pierre Méchain en 1779 qui le signala à son ami Charles Messier.
Caractéristiques
Observation
M82 (ou NGC 3034) est une galaxie irrégulière, de type Ir-II, située dans la constellation de la Grande Ourse. Également appelée galaxie du Cigare, elle fut découverte par Johann Elert Bode en 1774. Le M vient du nom du catalogue de l'astronome Charles Messier.
Caractéristiques
M101 est une galaxie spirale située dans la Grande Ourse et distante de 23 millions d'années-lumière. M101 est vue exactement du dessus mais ses bras spiraux ne sont visibles qu'avec de grands télescopes. Le diamètre de la galaxie est comparable à la nôtre (90 000 années-lumière).
Histoire
L'observation, en 1994-95, de céphéides situées dans la galaxie par le télescope Hubble a permis d'établir précisément la distance de M101 à 23 millions d'années-lumière.
Observation
M108 (ou NGC 3556) est une galaxie spirale située dans le constellation de la Grande Ourse. Elle fut découverte par Pierre Méchain le 19 février 1781, puis observée par Charles Messier le 24 mars de la même année, mais celui-ci ne l'inclut pas aussitôt dans son catalogue. Elle ne fut finalement ajoutée au catalogue Messier qu'en 1953 par Owen Gingerich. La découverte n'ayant pas été publiée à l'époque, M108 fut redécouverte indépendamment par William Herschel en 1789.
M108 est une galaxie spirale classée de type Sc dans la séquence de Hubble. Depuis la Terre, elle est vue presque par la tranche, et donc avec une forme très fine et très allongée (8x1 minutes d'arc), et semble ne posséder ni bulbe ni noyau. Située à environ 45 millions d'années-lumière du système solaire, elle s'en éloigne à la vitesse de 772 km/s.
M109 (ou NGC 3992) est une galaxie spirale barrée située dans la constellation de la Grande Ourse.
Découverte
Caractéristiques
M97 (parfois appelée nébuleuse du Hibou, ou NGC 3587) est une nébuleuse planétaire située dans la constellation de la Grande Ourse. Elle fut découverte par Pierre Méchain le 16 février 1781.
La distance entre cette nébuleuse et le système solaire est relativement incertaine, les estimations variant entre 1300 et 8000 années-lumière (la valeur de 2600 étant la plus communément admise). La masse totale de la nébuleuse est d'environ 0,15 masse solaire, tandis que l'étoile centrale (de magnitude apparente +16) aurait une masse de 0,7 masse solaire. Son âge est estimé à 6000 ans.
L'apparence visuelle de M97 est très complexe, et donc difficile à analyser. On pense généralement que la nébuleuse dans son ensemble aurait une forme de « tore cylindrique » (un peu comme un globe auquel on aurait retiré les pôles), et qui serait vue depuis la Terre de façon oblique : de cette façon, les deux « trous » des extrémités, qui sont en fait des régions beaucoup plus pauvres en matière, formeraient les « yeux » du hibou, par transparence.
M81 est une galaxie spirale-barrée d'un diamètre relativement modeste de 60 000 années-lumière. En 1993, l'observation d'une trentaine de céphéides par le télescope Hubble a permis d'estimer la distance de la galaxie à 11 millions d'années-lumière, ce qui en fait l'une des plus proches de la notre. La première supernova dans cette galaxie fut observée en 1993.
Dans des conditions d'observations exceptionnelles, M81 peut être vue sans instruments. Cela en fait l'objet astronomique le plus lointain visible à l'œil nu. La galaxie est nettement plus facilement visible aux jumelles du fait de sa magnitude de 6,8. Dans un télescope de 114 mm, le noyau apparait comme lumineux et entouré d'un halo diffus. Un instrument de 350 mm et de bonnes conditions sont nécessaires pour déceler les bras spiraux de la galaxie. Trouver M81 peut permettre de repérer M82, toute proche, située à 0,75° au nord de M81.
M82 (Le fleuron des galaxies pour beaucoup d'observateurs de l'hémisphère nord) forme une très remarquable paire physique avec sa voisine M81 et représente le prototype d'une galaxie irrégulière du second type, c'est-à-dire ayant un « disque » irrégulier. Son noyau, qui semble avoir énormément souffert d'un rapprochement serré et relativement récent avec M81, se trouve dans une phase de violente activité stellaire et présente de remarquables raies sombres. En tant que membre du groupe de M81, M82 se trouve à une distance de 12 millions d'années-lumière du système solaire.
La galaxie fut découverte en 1781 par Charles Messier et Pierre Méchain. William Herschel fut le premier à observer de petites taches (qui étaient en réalité des fragments des bras spiraux) entourant la galaxie. Depuis le début du XXe siècle, on a découvert pas moins de trois supernovae dans cette galaxie :
SN 1951H, de type II découverte en 1951 ;
SN 1970G, découverte le 30 juin 1970 qui fut la plus lumineuse ;
Dans d'excellentes conditions, M101 peut être observée avec des jumelles. L'étendue de M101 impose d'utiliser des grossissements aussi petits que possible pour son observation. Il faut avoir un télescope d'au moins 250 mm pour commencer à distinguer le noyau, plus brillant, et des fragments de bras spiraux. Les bras spiraux offrent, lors de bonnes conditions, un beau spectacle dans un télescope de 400 mm à grand champ.
Cette galaxie fut observée pour la première fois par Pierre Méchain le 12 mars 1781, puis par Charles Messier le 24 mars de la même année. Cependant ce dernier ne l'ajoute pas dans son catalogue d'objets diffus alors en cours d'élaboration. M109 ne fut ajoutée au « catalogue officiel » de Messier qu'en 1953 par Owen Gingerich. William Herschel redécouvrit cette galaxie de manière indépendante le 12 avril 1789, et la classa alors (de façon erronnée) en tant que nébuleuse planétaire.
La distance entre le système solaire et M109 est estimée à 55 millions d'années-lumière, avec un diamètre réel pour la galaxie de 130 000 années-lumière environ. Il s'agit d'une galaxie de type spirlae barrée, classée SBc dans la séquence de Hubble. Une supernova apelée SN1056A est apparue dans M109 le 17 mars 1956, et atteignit une magnitude apparente de +12,6 à son apogée.