Observer des quasars 2

Cet article a été écrit et publié par Cédric BARRET, dans l’ancienne revue papier du CAW : le Procyon N°138 de janvier-février 2007. Cette revue n’existe plus aujourd’hui.  L’article a été repris et actualisé sur certains points. Il se peut néanmoins que certaines données ne soient pas très récentes, mais cela n’empêchera pas l’observation des quasars en question. Par ailleurs, il sera facile pour le lecteur de faire ses propres recherches sur les différents objets observés, les liens vers des sites tout à fait valables étant donnés.

Astronomes amateurs, à vos télescopes pour une plongée vertigineuse dans l’espace-temps…

Tout au long de l’article, je vous invite à vous reporter au tableau répertoriant 68 quasars, tableau visible à la fin.

I. Introduction

Qu’est-ce qu’un quasar ?

Le nom de quasar vient de la contraction de l’expression “quasi stellar object” (objet quasi stellaire, ou QSO). Il s’agit d’objets célestes ponctuels ressemblant à des étoiles, mais dont le spectre n’a rien à voir avec celui d’une étoile. D’ailleurs les quasars sont des objets extragalactiques, et figurent parmi les objets les plus lointains connus.

Bien qu’apparemment très peu lumineux (le quasar le plus brillant est de magnitude 12,5), ces objets très éloignés sont de véritables phares cosmiques. Par exemple la magnitude absolue du quasar 3C 273 est de -26.7, ce qui signifie que si l’on plaçait 3C 273 à 10 parsecs de la Terre (ou 32.6 Années-Lumière), il serait aussi lumineux que notre Soleil !

Pour expliquer ces propriétés physiques époustouflantes, on pense que les quasars sont des noyaux actifs de galaxies (AGN). La luminosité de la majorité des quasars présente des variations rapides, ce qui implique qu’ils sont de “petites” dimensions. En effet un objet ne peut changer de luminosité plus rapidement que le temps mis par la lumière pour le parcourir. L’impressionnante luminosité des quasars est alors supposée être le résultat de frottements causés par des gaz et de la poussière aspirés dans le disque d’accrétion de trous noirs supermassifs.

Pour créer son exceptionnelle luminosité, on calcule qu’un quasar moyen doit consumer l’équivalent en masse de 10 étoiles par an, ce chiffre pouvant atteindre 1000 étoiles par an pour les quasars les plus brillants. On comprend qu’à ce rythme un quasar n’aura pas assez de matière autour de lui pour continuer à se nourrir pendant 10 milliards d’années, ce qui explique pourquoi on n’observe pas de quasars proches. Quand un quasar a fini de consumer tous les gaz et poussières disponibles, il devient, avec les étoiles qui l’entourent, une galaxie ordinaire.

Les quasars se distinguent en sous-classes suivant leur spectre de rayonnement : BL Lacertae, galaxies de Seyfert 1 et 2, blazars… Une théorie dit que toutes ces classes sont en fait le reflet d’un seul type d’objet, dont les propriétés varient suivant l’angle selon lequel on l’observe (de face, de trois-quarts, par la tranche…), un petit peu comme les galaxies spirales dans le visible. Ce modèle est cependant encore à l’étude.

Pourquoi observer un quasar ?

Comme nous venons de le voir, rien ne distingue visuellement un quasar d’une étoile. Les quasars ne sont donc pas des objets très spectaculaires à observer à l’oculaire, d’autant plus que leur magnitude est faible : impossible de distinguer des couleurs particulières, comme pour des étoiles doubles par exemple.

Il y a cependant au moins deux intérêts qui peuvent vous inciter à vous lancer à la recherche de quasars. Tout d’abord la satisfaction d’avoir surmonté le défi de la localisation d’un quasar avec votre petit instrument d’amateur (un T350 est quand même un minimum). Vu la très faible luminosité de l’objet et la confusion possible avec une étoile, il est souvent relativement ardu de repérer un quasar. Evidemment si votre télescope est muni d’un go to, la localisation du champ d’un quasar n’est pas d’une difficulté absolue, mais encore faut-il reconnaître le quasar dans ce champ !

Ensuite, dites-vous bien qu’en observant un quasar lointain, vous observez très loin dans le passé ! Le photon qui vient percuter votre rétine a en effet été émis par le quasar il y a des milliards d’années, parfois avant que la Terre n’existe, voire même avant que le Soleil ne s’embrase ! Voilà qui a de quoi donner le tournis !

Comment calculer la distance d’un quasar ?

L’Univers est en expansion. Pour se représenter ce phénomène, le mieux est d’imaginer des êtres infiniment plats vivants sur un ballon de baudruche. Supposons que l’on gonfle ce ballon : la surface de la sphère augmente, et chaque petit être du ballon s’éloigne de ses congénères.

Il en est de même pour les galaxies dans l’Univers : à condition de regarder suffisamment loin, toutes les galaxies s’éloignent les unes des autres, puisque l’espace se dilate entre elles. Ainsi, plus un objet est lointain, plus sa vitesse apparente d’éloignement de la Terre est grande. Ce phénomène a été pour la première fois mis en évidence par l’astronome américain Edwin Hubble en 1929.

Le facteur de proportionnalité entre distance et vitesse de récession apparente des galaxies est appelé constante de Hubble, notée k. Remarquez que bien que dénommée “constante”, la valeur du paramètre k varie au cours du temps : l’Univers a connu des phases d’expansion plus ou moins rapides ! Aujourd’hui k vaut environ 70 km.s^-1.Mpc^-1, ce qui signifie qu’une galaxie située à 1 Mpc de l’observateur s’éloigne à la vitesse de 70 km/s.

Il existe un indicateur de la vitesse d’éloignement d’une galaxie : le redshift, ou décalage vers le rouge, noté z. Comme l’espace se dilate pendant le trajet de la lumière émise par la galaxie lointaine vers l’observateur, la longueur d’onde de la lumière émise par la galaxie lointaine augmente : on observe ainsi un décalage vers le rouge de ses raies spectrales. Plus une galaxie est lointaine, plus la lumière met de temps à nous parvenir, donc plus sa longueur d’onde a été augmentée, et plus le décalage vers le rouge est important.

La formule donnant la distance D (en milliards d’Années-Lumière) d’un objet lointain en fonction de son redshift z est la suivante :

Où c = 3.10⁸ m.s^-1 est la vitesse de la lumière, et k = 70 km.s^-1.Mpc^-1 est la constante de Hubble.

(Le facteur à droite permet de donner D en milliards d’Années-Lumière plutôt qu’en parsecs.)

Pour vous faire une idée de l’ordre de grandeur des distances obtenues :

z = 0.01 donne D = 140 millions d’Années-Lumière

z = 0.05 donne D = 680 millions d’Années-Lumière

z = 0.1 donne D = 1,3 milliards d’Années-Lumière

z = 0.5 donne D = 5,4 milliards d’Années-Lumière

z = 1 donne D = 8,4 milliards d’Années-Lumière

z = 2 donne D = 11,2 milliards d’Années-Lumière

z = 4 donne D = 12,9 milliards d’Années-Lumière

A titre de comparaison la galaxie d’Andromède M31 est située à une distance de 2,36 millions d’Années-Lumière de la Terre.

Le quasar le plus lointain connu a été découvert en 2011, et a un redshift z = 7,1 ; il s’agit du quasar ULAS J1120 + 0641.

Pourquoi n’ai-je pas indiqué la distance des quasars dans le tableau en annexe ?

Une première raison est simplement que les chercheurs ne sont pas d’accord sur la valeur à donner à la constante de Hubble k. Ils s’accordent aujourd’hui sur le fait qu’elle vaut 72 km.s^-1.Mpc^-1 avec une incertitude d’environ 10% (8 km.s^-1.Mpc^-1). La valeur que je vous suggère pour les calculs est donc raisonnable pour obtenir un ordre de grandeur de la distance d’un objet.

La deuxième raison est plus profonde : en réalité, quand on dit qu’un quasar est à 9 milliards d’Années-Lumière de nous, c’est faux ! Il faudrait dire que la lumière qui nous parvient de lui a mis 9 milliards d’années pour faire le trajet. Mais entre le moment où les photons ont été émis et le moment où ils frappent notre rétine, l’Univers a subi une expansion qui a encore fortement éloigné le quasar de la Terre. Ainsi la distance « réelle » et « actuelle » du plus lointain quasar cité ci-dessus est de plus de 30 milliards d’Années-Lumière !

On ne peut pas non plus dire que le quasar était à une distance de 9 milliards d’Années-Lumière lorsqu’il a émis les photons que l’on observe aujourd’hui : il était certainement plus proche que cela, la dilatation continuelle de l’espace allongeant a posteriori le trajet à parcourir.

Comme la notion de distance d’un quasar n’est pas totalement claire (distance actuelle, distance au moment où les photons ont été émis, temps mis par les photons pour nous parvenir), il m’a donc paru plus judicieux de me contenter de vous indiquer le redshift des quasars dans le tableau ci-joint, sachant que plus le redshift est grand, plus le quasar est lointain.

II. A propos de la liste de quasars en annexe

Construction du tableau :

Ce tableau a été construit à partir des résultats du programme Hamburg Quasar Monitoring. Le but de cette mission, qui s’est déroulée de 1988 à 1995, était de détecter d’éventuels effets de lentille gravitationnelle devant des quasars : une galaxie déforme son espace-temps environnant, et si elle est placée exactement devant un quasar, elle dévie les rayons lumineux provenant de l’objet, pouvant parfois donner plusieurs images du même quasar (comme le quasar double 0957+561 ou la Croix d’Einstein).

Pour cela, Jochen Schramm et son équipe ont suivi pendant plusieurs années la luminosité de centaines de quasars. Les résultats ont cependant été plutôt décevants, car aucune nouvelle lentille gravitationnelle n’a été découverte. Reste quand même un lot de consolation non négligeable : le HQM a construit une énorme base de données de quasars, contenant en particulier des mesures récentes de leur magnitude, ainsi qu’un champ CCD pour chaque quasar, ce qui va se révéler très utile pour nous par la suite pour préparer nos observations.

Nom des quasars :

La nomenclature usuelle pour les quasars s’appelle “Convention IAU”. Le nom d’un quasar est du type hhmm ddt. Il est formé à partir de ses coordonnées en 1950 : heure hh minute mm + ou – degré dd et dizaine de minute t. Par exemple, pour le quasar dont les coordonnées en 1950 étaient Dec 23 15 08.97 et Ad +28 45 45.3, on obtient : hh = 23, mm = 15, +, dd = 28 et t = 45/6 = 7, soit 2315+287.

L’abréviation Mrk se lit Markarian, du nom de l’astronome arménien Benik Markarian qui a découvert, répertorié et étudié une nouvelle classe de galaxies actives dans les années 60.

L’abréviation 3C signifie Third Cambridge, catalogue quasi-exhaustif des plus brillantes radiosources de l’hémisphère Nord, constitué en 1962 grâce à l’interféromètre de Cambridge.

Coordonnées des quasars :

L’angle d’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre n’est pas constant. L’axe de rotation oscille autour de la position verticale : c’est le phénomène de précession. Il en résulte que les coordonnées célestes d’un objet varient au cours du temps. Les coordonnées FK5 2000 (Fifth Fundamental Catalogue) sont les coordonnées de l’objet valables en l’an 2000. Pour avoir une idée des variations en 50 ans, voilà les coordonnées du quasar 3C 273 en 1950 et en 2000 :

FK4 1950 : Dec 12 26 33.29 et Ad + 02 19 43.2

FK5 2000 : Dec 12 29 06.70 et Ad + 02 03 08.6

Magnitude des quasars :

Vous devez vous demander ce que signifie l’abréviation R-mag. Il s’agit tout simplement de la magnitude du quasar dans les longueurs d’ondes du rouge. Vous vous demanderez alors pourquoi je n’ai pas plutôt entré dans le tableau la magnitude visuelle (V-mag), plus naturelle.

D’abord, il m’a semblé intéressant de reprendre les mesures les plus récentes et les plus complètes en terme de magnitude. Celles-ci proviennent comme on l’a déjà vu du travail du HQM, et il se trouve que les résultats du HQM donnent la magnitude dans le rouge.

Ensuite la magnitude dans le rouge n’est pas très éloignée de la magnitude visuelle (pas plus d’une demi-magnitude de différence), donc elle donne déjà une bonne idée de la luminosité du quasar.

Enfin je vous rappelle que les quasars sont des noyaux de galaxies actifs, et qu’il est très rare que leur magnitude soit rigoureusement constante. Si vous vous plongez dans les données du HQM, vous constaterez que tous les quasars sont des objets variables, de façon plus ou moins forte, souvent très rapide, et surtout complètement imprévisible !

Il est donc absurde de parler de magnitude d’un quasar. La colonne de magnitude du tableau est donc plus un ordre de grandeur de magnitude (un quasar de magnitude indiquée 14 sera a priori plus facile à observer qu’un quasar de magnitude indiquée 18, mais pas toujours !), qui est le même que l’on considère la magnitude visuelle ou la magnitude dans le rouge. Comme il est toujours bon d’avoir une idée de la luminosité d’un objet pour préparer une observation, il m’a quand même semblé bon de garder cette colonne.

Galaxies dans le même champ :

J’ai précisé en commentaires le nom d’éventuelles galaxies proches du quasar considéré (proches dans l’oculaire, c’est-à-dire angulairement, pas physiquement, bien entendu). Ceci pourra intéresser une personne voulant prendre des photos CCD de quasars : un quasar étant un point lumineux pas franchement spectaculaire, il peut être sympathique d’avoir quelques galaxies dans le même champ ! Pour plus d’informations sur ces galaxies, je vous invite à vous reporter à SIMBAD pour les données numériques (magnitude…) et au site du HQM pour les champs CCD (voir les liens internet à la fin de cet article).

Remarques :

Après de fastidieuses recherches sur Internet (je remercie ici Jochen Schramm d’avoir si gentiment répondu à mes différents mails), j’ai découvert que le fabuleux quasar 2127-157 (magnitude 14 pour redshift 3,2 !) étudié par le HQM est en fait une étoile (Veron Catalogue, 11^ème édition, 2003). C’est pourquoi il ne figure pas dans la liste que je vous propose.

L’intéressant (car proche de trois galaxies) quasar 2315+287 est aussi inquiétant, car inconnu de SIMBAD, ainsi que du Veron Catalogue, censé répertorier tous les quasars et autres sources radio extragalactiques connus. Après un coup de pouce de J. Schramm et une utilisation obstinée de Google, j’ai retrouvé l’article “Radio Identifications of UGC Galaxies : Starbursts and Monsters” (de JJ. Condon et JJ. Broderick, paru en 1988 dans l’Astronomical Journal n°96, page 57) dans lequel cet objet est pour la première fois répertorié comme candidat pour être un quasar. Après un échange d’e-mail avec l’un des auteurs de l’article, il s’avère que :

De : Jim Condon [mailto:jcondon@nrao.edu]
Envoyé : mardi 20 juin 2006 14:35
À : Cédric Barret
Objet : Re: About the quasar 2315+287

As far as I know, it is still just a candidate without spectroscopic confirmation. The reasons it is likely a quasar are (1) it is identified with a blue stellar object on the POSS and (2) it is a fairly strong flat-spectrum radio source (S(1.4 GHz) = 94 mJy, S(4.85 GHz) = 85 mJy).

Jim

Bref, 2315+287 n’a pas été confirmé comme étant un quasar, mais il y a plusieurs indices permettant de nous laisser penser qu’il en est un. Il peut donc rester dans ma liste.

III. Méthode d’observation

Avec un petit peu d’habitude et de rigueur il n’est pas trop difficile d’observer des quasars, même faibles. Comme on le verra, il est souhaitable de procéder aux recherches au moins à deux astronomes.

Des atlas du type Uranometria ne seront pas vraiment utiles, dans la mesure où leur précision n’est pas assez grande : pour repérer un quasar de magnitude 14, il faut connaître les étoiles à proximité allant jusqu’à la magnitude 15. Il vous faudra donc utiliser un logiciel informatique, du type de Guide. Il en existe des gratuits, voir par exemple à l’adresse suivante :

http://astro.nineplanets.org/astrosoftware.html

Grâce à ce logiciel, vous allez pouvoir construire des zooms successifs du champ de votre objet cible, allant de la carte très large pour effectuer les premiers repérages à l’œil nu et pointer le télescope dans la bonne direction avec le telrad, au champ le plus fin observé à l’oculaire. Vous remarquerez alors que ce champ “le plus fin” n’est pas si fin que ça (voire même souvent faux pour la position des quasars, pour Guide 7 en tout cas), et qu’il vous faudra plus de précision pour localiser avec certitude le quasar. C’est là que les champs CCD disponibles sur le site du HQM ont leur importance. Le lien entre le champ donné par le logiciel et le champ CCD est en général assez facile à obtenir en comparant la position des étoiles sur chacune des cartes. Cela vous permettra de conclure aisément votre observation. D’une manière générale, pour avoir un champ d’un quasar du HQM, par exemple pour le quasar 1634 + 706, il suffit de taper sur Google « HQM 1634 + 706 ». On tombe alors sur la page correspondante et il suffit de cliquer sur la petite image du champ pour l’avoir en gros !

Enfin, une fois que l’objet est semble-t-il repéré, il faut confronter les points de vue. Chacun des deux astronomes va, indépendamment de l’autre (c’est-à-dire sans expliquer ce qu’il a vu dans le champ à son partenaire), confirmer l’observation. Cette phase est vraiment importante, car il peut arriver à tout le monde de perdre son recul après avoir balayé le ciel à l’oculaire pendant 30 minutes d’affilée.

Il est crucial que les confirmations soient indépendantes, car, dans le cas contraire, il peut arriver que celui qui a cru reconnaître à l’oculaire le champ sur papier soit tellement convaincu par son observation fausse qu’il arrive à convaincre son partenaire, qui par autosuggestion croit alors aussi voir le bon champ (cela nous est arrivé pour Mrk 205 : nous avons observé la mauvaise galaxie, mais nous nous sommes quand même tous convaincus qu’il s’agissait du bon champ… Donc maintenant nous prenons nos précautions !).

La combinaison Zooms + Champ CCD + Double Confirmation, saupoudrée d’une bonne quantité de Patience, devrait vous permettre d’observer n’importe quel quasar… accessible par votre télescope.

IV. Les quasars que nous avons observés

Ces observations ont été faites par Mathilde Cybulski, Jean-Luc Garambois et moi-même (ainsi que de nombreux autres observateurs et “confirmateurs” occasionnels) avec le télescope Dobson de 350 mm du CAW lors de camps d’été, d’abord au Rossberg, puis à la Colline dans les Vosges, puis dans les Alpes de Haute Provence, où le ciel est bien plus noir qu’en Alsace, et donc meilleur pour observer des objets aux limites de notre instrument.

Cinq quasars sont notés en rouge, car ils ont été « intellectuellement » très stimulants !

Les premières observations :

3C 273 : bien que déjà distant d’environ deux milliards d’Années-Lumière, 3C 273 est le quasar le plus facilement accessible par les amateurs (malheureusement pas par moi, qui n’observe qu’en été), puisqu’il est de magnitude 12,5. Il se trouve dans la Vierge et a même le droit à un champ détaillé dans le Karkoschka (carte E14). Sa forte luminosité en fait un parfait sujet d’étude pour les astronomes qui cherchent à comprendre les mécanismes des quasars. Depuis sa découverte, on a ainsi mis en évidence une gigantesque colonne d’éjection partant de l’un des pôles de 3C 273, mesurant plus de 150 000 Années-Lumière et propulsant les particules dans l’espace à des vitesses proches de celle de la lumière ! A titre de comparaison le diamètre de la Voie Lactée est de l’ordre de 80 000 Années-Lumière…

Mrk 421 : quasar de la Grande Ourse très facile à trouver, idéal pour commencer.

Mrk 205 : c’est le quasar historique, celui par lequel l’aventure “quasars” a commencé. C’est en 1998 que Jean-Luc Garambois, vénéré Président du CAW, a eu entre ses mains le Ciel & Espace de novembre 1994 parlant de l’observation des quasars par des amateurs et s’est dit : pourquoi pas nous ? Puis tout s’est enchaîné, jusqu’à cet article !

Mrk 205 est un quasar de magnitude 14,5 et se situe dans le Dragon. Il est proche de la galaxie NGC 4291, et apparaît en superposition avec la galaxie NGC 4319. Le champ est donc particulièrement sympathique à observer.

Pour la petite histoire Mrk 205 est un objet Arp, du nom de l’astronome Halton Arp qui a répertorié un certain nombre d’objets célestes afin de contredire le lien “redshift implique distance”, et ainsi la théorie du Big-Bang. Il a constaté que NGC 4319 et Mrk 205 semblent reliés par un pont de matière, ce qui est invraisemblable puisque, vu leurs redshifts très différents, les deux objets sont sensés être très éloignés l’un de l’autre. Pour en savoir plus :

http://www.astrosurf.com/luxorion/univers-quasars6.htm

Enfin, notons que Mrk 205 est un quasar double physique. Si vous avez un instrument suffisamment puissant (Hubble ou autre), vous pourrez peut-être avoir la chance de photographier la galaxie compagnon de Mrk 205 !

Mission au T830 des Côtes de Meuse :

0957+561 : il s’agit d’un quasar double, l’un des rares mirages gravitationnels accessible par des amateurs, et historiquement le premier mirage gravitationnel connu (découverte en 1950 du quasar double, détection en 1979 de l’amas de galaxies à l’avant plan responsable du mirage). Il est de magnitude supérieure à 16 (chaque composante est de magnitude 17, donc les deux composantes ensemble sont un petit peu plus lumineuses), et les deux images du quasars sont séparées de 6”.

Vu sa faible magnitude, notre Dobson de 350 mm est insuffisant pour observer un tel objet. C’est pourquoi au printemps 2003, certains membres du CAW ont mené une expédition à l’Observatoire des Côtes de Meuse, à Viéville-sous-les-Côtes, qui permet aux amateurs d’observer avec un télescope de 830 mm. Nous avons ainsi pu voir ce quasar, sans toutefois réussir à séparer avec certitude les deux composantes du mirage gravitationnel.

Camp 2004 :

Pendant le camp d’astronomie de l’été 2004 au Mont Chiran (site exceptionnel situé à 2000 m d’altitude dans le Parc du Verdon), nous avons eu l’occasion d’observer les quasars Mrk 180, Mrk 501, 1351+640, 0026+129, ainsi que :

1634+706 : THE QUASAR ! Situé dans le Dragon comme Mrk 205, le quasar 1634+706 est encore plus hallucinant que ce dernier. Il s’agit en effet du quasar de magnitude inférieure à 15 le plus lointain connu. Son redshift est de 1.334, soit un temps de voyage de plus de 9 milliards d’années pour les photons qui tapent notre rétine. Ils sont partis avant que le Système Solaire ne se forme et quand l’Univers avait le tiers de son âge actuel.

La magnitude absolue de 1634+706 est de -27,3, ce qui en fait probablement l’un des phares cosmiques les plus puissants de l’Univers : une véritable balise cosmique pour tous ses habitants ! Le voir de façon certaine a été l’un des instants les plus émouvants de notre vie d’astronome amateur. Nous noterons toutefois qu’il est possible que ce quasar nous semble intrinsèquement si brillant parce que le hasard fait que nous sommes juste dans la bonne direction et que nous recevons plus de lumière que si nous le voyions d’un autre point de l’univers. Il émet peut-être plus de lumière en direction de ses pôles que dans les autres directions.

Voir le champ de 1634 + 706.

2200+420 : ce quasar est plus communément appelé BL Lac. Longtemps considéré comme une étoile variable étrange, 2200+420 est la première galaxie du type BL Lac qui ait été découverte, et il a ainsi donné son nom à cette classe particulière de galaxies à noyau actif.

Ce quasar nous a donné beaucoup de fil à retordre. D’abord parce que nous l’avons cherché après déjà 7 nuits d’observation, et donc que la fatigue commençait tout doucement à se faire sentir. Ensuite parce que comme son nom l’indique, il est situé dans le Lézard. Et non, le Lézard n’est pas une constellation de l’hémisphère Sud, mais est coincé entre Andromède et le Cygne. Comme la constellation n’était pas déjà assez difficile à repérer, il a encore fallu qu’elle soit au zénith au moment de notre observation, ce qui à la longue peut s’avérer douloureux pour les cervicales… et pour le cerveau. En effet, pendant le temps où nous avons vaillamment lutté pour trouver BL Lac, le ciel a tourné et le Lézard s’est retrouvé sens dessus-dessous.

Pour encore compliquer les choses, la constellation du Lézard est située dans la Voie Lactée. Et dans la Voie Lactée, il y a un paquet d’étoiles ! Du coup nous avons eu quelques difficultés à repérer à l’oculaire les configurations géométriques des champs que j’avais soigneusement préparés à l’avance. Mais au final, après quelques heures de recherche, à force de persévérance, nous avons fini par le trouver. Ouf !

Camp 2006 :

La Croix d’Einstein : historiquement important, extrêmement lointain, vraiment aux limites de notre instrument, il s’agit de l’objet le plus impressionnant qu’il m’ait été donné d’observer. La Croix d’Einstein, de nom usuel 2237+030, est un mirage gravitationnel, mais à la différence de 0957+561, dont l’image est seulement dédoublée, le quasar 2237+030 apparaît en 4 composantes distinctes formant une croix de 1,7” de diamètre autour de la galaxie responsable du mirage. Aujourd’hui les photographies les plus précises montrent carrément des arcs de lumière autour de la galaxie responsable du mirage, ce qui constitue une illustration éclatante de la théorie de la relativité !

Vous pourrez observer la Croix d’Einstein dans la constellation de Pégase. Au chercheur à partir de l’étoile θ, repérez l’étoile 30, puis suivez l’alignement des étoiles 30, 35, 37 jusqu’à arriver sur la Fleur, ensemble d’étoiles de forme très particulière représenté sur la figure ci-dessous (la croix sur la gauche représente… la Croix d’Einstein).

Fig. 1 : La Fleur

Puis, à l’oculaire, repérez le “triangle” représenté sur la figure 2 en partant à 10h de l’étoile du milieu de la tige (déclinaison un petit peu moins que 22h40 et ascension droite +3 15’ sur la figure 1), cette étoile apparaissant en bas à droite de la figure 2. Sur cette dernière figure, notez que l’étoile brillante en haut tout à gauche est en fait une galaxie, bien qu’elle apparaisse ponctuelle, et que les trois étoiles en dessous de cette dernière sont très faibles (magnitude entre 15 et 16).

Fig. 2 : Le Triangle et la Croix

La nuit où nous avons observé la Croix d’Einstein j’étais perplexe, car dans la zone exacte où devait se situer la Croix j’ai observé une petite tache floue, très faible certes, mais bien réelle. Le problème c’est que la galaxie à l’avant-plan n’est pas visible dans notre télescope. Mais après réflexion et recherche de nébuleuses planétaires minuscules nécessitant une résolution maximale, je me suis rappelé que la mise au point de notre Dobson avec l’oculaire de 6mm n’était pas exceptionnelle, et laisse plutôt de petits pâtés que des étoiles ponctuelles. Ainsi la tache floue que j’ai observée ne devait être rien d’autre que les quatre composantes de la Croix d’Einstein se mêlant les unes dans les autres !

V. Références

– Le site du Hamburg Quasar Monitoring sur lequel sont répertoriés des centaines de quasars accompagnés d’un champ CCD :

http://www.friedensblitz.de/hqm/HQM-html/Index.htm

– SIMBAD, base de données d’objets astronomiques :

http://simbad.u-strasbg.fr/sim-fid.pl

– La revue d’où tout est parti :

Ciel & Espace, Novembre 1994.

Liste de 68 quasars intéressants : accessibles, galaxies dans le champ…