NGC 7380 · nébuleuse du Sorcier — la dernière trouvaille de Caroline Herschel et une naissance d'étoiles par vagues

Le sorcier est une figure qui ne naît que dans l'esprit : selon l'orientation, on distingue dans les bords brillants et les bandes de poussière sombres une capuche ou un chapeau pointu, un bras levé et une cape au vent. « Wizard Nebula », la nébuleuse du Sorcier, est un surnom moderne d'astrophotographe, non un nom de catalogue historique. Qui l'a forgé n'est pas documenté de façon fiable ; en 2011 au plus tard il était largement répandu grâce à l'Astronomy Picture of the Day de la NASA. C'est une belle paréidolie — et en même temps un rappel que la figure apparente dépend de l'orientation, du cadrage et du traitement.

La dernière nébuleuse trouvée par Caroline Herschel. Le 7 août 1787, à Slough, Caroline Herschel nota à cet endroit un amas d'étoiles faible et nébuleux. Ce fut sa dernière découverte personnelle dans le ciel profond, avant qu'elle ne devienne célèbre surtout pour ses huit comètes. William Herschel observa de nouveau l'objet le 1er novembre 1788 et l'inscrivit sous H VIII.77 ; Dreyer en fit NGC 7380 en 1888. Caroline ne voyait pas le sorcier photographique d'aujourd'hui, mais l'amas plus brillant avec son voile nébuleux. La vaste région H II ne reçut la désignation Sh2-142 qu'en 1959, dans le deuxième catalogue de Stewart Sharpless.

Deux catalogues, deux objets. NGC 7380 désigne à proprement parler le jeune amas ouvert ; Sh2-142, aussi LBN 511, est le gaz ionisé qui l'entoure. En astrophotographie, les noms sont souvent confondus, mais la distinction raconte mieux la physique : l'amas est né du nuage et contient aujourd'hui les étoiles qui en chauffent et en érodent les restes. À la distance de 2,6 kpc, soit environ 8 500 années-lumière, retenue par Sharma et ses collègues, la nébuleuse de Sharpless, large de 30′, mesure quelque 74 années-lumière. L'ensemble du champ mesuré astrométriquement couvre même environ 273 × 182 années-lumière.

Le moteur est lui-même un couple. Près du centre de l'amas se tient DH Cephei / HD 215835. Ce qui semble un point lumineux unique se compose de deux étoiles O de la séquence principale, très chaudes, qui s'orbitent en seulement 2,11 jours. Hilditch et ses collègues ont déterminé environ 32,7 et 29,6 masses solaires. Leur lumière ultraviolette ionise l'hydrogène ; leurs vents creusent des cavités, compriment les bords et érodent les piliers. Les arêtes les plus brillantes ne sont donc pas des surfaces de nuage éclairées de l'extérieur. Nous voyons du gaz en recombinaison, particulièrement intense là où la ligne de visée traverse tangentiellement un front d'ionisation courbe.

Ici, sombre signifie le plus souvent dense et non vide. Les doigts et les baies sombres contiennent du gaz moléculaire froid et de la poussière devant la lueur rouge de Hα, ou se trouvent dans l'ombre ultraviolette de grumeaux plus denses. Sur leurs faces exposées, la matière est ionisée et photo-évaporée ; à l'intérieur, elle peut poursuivre son effondrement. Destruction et naissance se produisent ainsi en même temps — le vent stellaire qui décompose un nuage peut en comprimer une autre partie.

BRC 43 est le cas d'école prudent. Le nuage à bord brillant SFO 43 / BRC 43 se trouve, en projection, à environ 5,6 pc de DH Cep. Dans tout le champ de Sh2-142, Sharma et ses collègues ont trouvé avec WISE huit candidats de classe I et 21 de classe II ; les sources les plus jeunes se concentrent sur les bords des nuages. Le temps de parcours du front d'ionisation et l'âge de ces sources s'accordent avec une succession spatiale. Cela plaide pour une formation stellaire partiellement déclenchée par la rétroaction. Ce n'est pas la preuve que chaque étoile de l'amas soit née ainsi. Le cercle d'annotation marque en outre le cœur infrarouge et nuageux catalogué de SFO 43, non l'intégralité du bord optique lumineux.

Ce que signifie la couleur. Le rose saumon est Hα, les tons froids sont O III — les deux fenêtres du filtre duo-bande. Les couleurs stellaires ont été approchées à partir des mesures Gaia ; elles sont physiquement fondées, mais non corrigées du rougissement interstellaire.