NUAGES DE MAGELLAN

Les Nuages de Magellan forment un groupe de deux galaxies naines irrégulières du Groupe local et voisines de laVoie lactée dont elles sont probablement des satellites. Apparentés à des galaxies spirales magellaniques de type SB(s)m, il s'agit, d'une part, du Grand Nuage de Magellan, situé à environ 157 000 années-lumière (48,5 kpc) duSoleil dans les constellations de la Dorade et de la Table, et, d'autre part, du Petit Nuage de Magellan, situé à environ197 000 années-lumière (61 kpc) dans la constellation du Toucan. Séparés dans le ciel par un angle d'environ 21°, ils sont distants l'un de l'autre d'environ 75 000 années-lumière (23 kpc). Ils ont longtemps été considérés comme les objets extragalactiques les plus proches de la Voie lactée, jusqu'à la découverte en 1994 de la galaxie naine du Sagittaire, trois fois plus proche.

Les Nuages de Magellan sont les objets du ciel profond remarquables de l'hémisphère sud. À l'œil nu, ils ressemblent à des fragments de la nuée d'étoiles qui se seraient séparés de la Voie lactée. Dans le Grand Nuage de Magellan, des étoiles cent fois plus massives que le soleil percent le halo de la nébuleuse de la Tarentule, l'une des plus actives pouponnières stellaires au voisinage de notre galaxie. Gaz et poussières d'étoiles ayant explosé y constituent la matière de nouvelles étoiles. Le Petit Nuage fabrique encore de nouvelles étoiles par intermittence ; certaines sont nées il y à peine quelques centaines de millions d'années. Quant au Grand Nuage, c'est une véritable usine à étoiles.

Ils étaient certainement connus depuis des temps très anciens par les habitants de l'hémisphère sud. La première mention du Grand Nuage de Magellan est due à l'astronome perse Al-Soufi en 924 ; dans son Livre des étoiles fixes, il l'appelle Al Bakr (le bœuf blanc) et précise qu'il est invisible depuis le nord de l'Arabie ou de Bagdad mais visible depuis le détroit de Bab el Mandeb à 12°15 de latitude nord. En Europe, c'est sans doute Amerigo Vespucci qui fait part le premier de ses observations et Pierre Martyr d'Anghiera qui s'en fait l'écho dès 1504. L'identification formelle est le fait du voyage de Fernand de Magellan (1519-1522) au cours duquel ces galaxies sont de nouveau observées. Voilà commentAntonio Pigafetta le rapporte dans sa relation de voyage : « Le pôle Antarctique n'est pas tant étoilé comme est l'Arctique. Car on y voit plusieurs étoiles petites congrégées ensemble, qui sont en guise de deux nues un peu séparées l'une de l'autre, et un peu offusquées, au milieu desquelles sont deux étoiles non trop grandes ni moult reluisantes et qui petitement se meuvent. »

Des indices suggèrent désormais clairement que les nuages de Magellan ont toujours mené une existence bien plus indépendante que supposée. D'abord, ils sont beaucoup plus lumineux que les autres galaxies satellites de notre Voie lactée – au point d'attirer l'attention d'observateurs dépourvus d'instrument optique. Ils sont brillants car ils sont proches de nous et contiennent un grand nombre d'étoiles. Les satellites connus de la Voie lactée abritent chacun jusqu'à 10 millions d'étoiles. Le Petit Nuage de Magellan en renferme quelque 3 milliards, et le Grand, peut-être 30 milliards. Ensuite, les nuages ne ressemblent pas aux galaxies naines sphéroïdales irrégulières qui gravitent à proximité de la Voie lactée et d'autres galaxies spirales majeures. Il s'agit plus vraisemblablement de galaxies autrefois lointaines ; elles ne se seraient assez rapprochées que tout récemment de notre galaxie pour être perturbées par son champ gravitationnel.
 

D'après une récente étude, les mesures ont révélé que la vitesse des nuages de Magellan est trop rapide pour correspondre à des objets en orbite autour de notre galaxie. Cela semble indiquer que ces galaxies naines sont uniquement de passage dans la région occupée par la Voie lactée.

En 2006, à l'aide du télescope spatial Hubble, des astronomes ont mesuré le mouvement des nuages de Magellan. Ils ont observé leur déplacement par rapport à des quasarssitués à des milliards d'année-lumière plus loin (constituant ainsi un fond à peu près stationnaire dans cet univers où rien ne reste vraiment immobile). Ces mesures semblent indiquer que les nuages suivent des orbites longues excentriques. Leurs trajectoires ne les auraient conduits dans le voisinage de notre galaxie qu'une seule fois auparavant depuis la naissance de l'univers.

GRAND NUAGE DE MAGELLAN

Le Grand Nuage de Magellan, souvent abrégé en LMC dans la littérature en référence à l'anglais Large Magellanic Cloud, est une galaxie naine de type SB(s)m appartenant au Groupe local et située dans les constellations de la Dorade et de laTable. Satellite de la Voie lactée, il s'agit d'une petite galaxie spirale magellanique, caractérisée par une grande barre et un seul bras spiral, située à environ 163 000 années-lumière (48,5 kpc) du Soleil. C'est la troisième galaxie la plus proche de la Voie lactée, après les galaxies naines du Grand Chien et du Sagittaire, et la quatrième plus massive du Groupe local après la Voie lactée, la galaxie d'Andromède (M31) et la galaxie du Triangle (M33).

Visible dans le ciel nocturne de l'hémisphère sud, il a été mentionné pour la première fois par l'astronome perse Abd-al-Rahman Al Soufi en 964. Le navigateur Amerigo Vespucci le mentionne dans le compte-rendu de son voyage en 1503-1504sans vraiment le définir, et ce fut l’expédition de Magellan autour de la Terre qui le popularisa et qui lui donna son nom.

Sa morphologie particulière l'a longtemps fait classer parmi les galaxies irrégulières jusqu'à ce qu'on identifie une barre et un bras spiral déformés à l'origine de sa classification comme spirale magellanique, un type de galaxies naines dont il est le prototype. Le sud de la barre est par ailleurs relié au Petit Nuage de Magellan par un pont de gaz et d'étoiles appelé le pont magellanique. Il contribue également au courant magellanique, une structure arrachée aux Nuages (principalement au Petit Nuage), probablement par les forces de marée galactique de la Voie lactée.
 

La barre du Grand Nuage de Magellan semble incurvée, ses extrémités étant plus proches de la Voie lactée que sa région centrale. La galaxie elle-même est inclinée de telle sorte que ses régions nord-est sont plus proches de notre galaxie que ses régions sud-ouest, comme cela avait été remarqué dès 1986 par l'étude de ses céphéides.

Cette inclinaison a depuis été confirmée par de multiples mesure à l'aide des céphéides, des étoiles du red clump et dusommet de la branche des géantes rouges, chacune de ces études arrivant à la conclusion que le plan moyen du disquedu Grand Nuage de Magellan est incliné d'environ 35° par rapport au plan du ciel (son inclinaison serait nulle s'il était vu de face).

Des analyses plus poussées sur la cinématique des étoiles carbonées ont montré que ce disque est par ailleurs épais et gauchi. Enfin, la dynamique des amas stellaires du Grand Nuage de Magellan correspond bien à celle d'une distribution spatiale autour d'un disque, ces amas étant de surcroît distribués autour du même disque que celui de l'ensemble de la galaxie.

Comme la plupart des galaxies irrégulières et des galaxies spirales, le milieu interstellaire du Grand Nuage de Magellan est riche en gaz et en poussières, et est le siège d'une intense activité de formation stellaire. La nébuleuse de la Tarentule est à ce titre la région H II la plus grande et la plus active du Groupe local, avec une largeur d'environ 200 pc.

Pas moins de 60 amas globulaires, 400 nébuleuses planétaires et 700 amas ouverts ont été recensés dans le Grand Nuage de Magellan, ainsi que plusieurs centaines de milliers d'étoiles géantes et supergéantes. La supernova SN 1987A, la plus proche connue depuis SN 1604, se trouvait également dans cette galaxie.

Les deux Nuages de Magellan sont englobés dans une région H I commune, c'est-à-dire un vaste nuage d'hydrogène atomique neutre, dont la présence incite à penser que ces deux galaxies naines ont été durablement en interaction gravitationnelle l'une avec l'autre.
 

Le Grand Nuage de Magellan possède de très nombreux objets célestes notables. Parmi ceux-ci :

• La Nébuleuse de la Tarentule, la plus active des régions H II du groupe local,
• LMC X-1, un trou noir stellaire vu sous la forme d’une binaire X à forte masse,
• LMC X-3, un autre trou noir stellaire, également binaire X à forte masse,
• SGR 0526-66, un sursauteur gamma mou, peut-être situé dans le rémanent de supernova N49,
• PSR B0540-69 un pulsar jeune assez semblable au pulsar du Crabe (PSR B0531+21).