Les amas stellaires

Un amas d'étoiles est un regroupement d'étoiles visible dans le ciel. On distingue deux types d'amas, les amas ouverts (1) assez régulièrement espacés, ne présentant pas de structure apparente et les amas globulaires (2) qui rassemblent un très grand nombre d'étoiles disposées suivant une forme sphérique évidente. Comme leur nom l'indique, ils présentent un aspect globuleux avec une concentration d'étoiles si forte vers le centre que leurs images se confondent.Leur localisation est différente, ainsi, les amas ouverts se trouvent dans le disque de la galaxie, mélangés aux étoiles alors que les amas globulaires sont situés dans un immense halo sphérique qui entoure le disque galactique.

 

Amas stellaire R136a (crédits NASA,ESA, P.Crowther - université de Shieffield)

L’amas ouvert des Pléiades (ci-dessous) se trouve dans le Taureau. A l'œil nu, on peut y distinguer une dizaine d'étoiles bleutées. Son nom japonais Subaru a été retenu pour une marque d’automobile, symbolisant ainsi le regroupement de plusieurs sociétés en une seule.

Cet amas né il y a 30 millions d’années seulement, comporte environ quatre cents étoiles visibles dans un télescope. Il est né dans un nuage d'hydrogène, d'hélium et de poussières encore visibles autour des étoiles brillantes, sous la forme d'une nébuleuse par réflexion de couleur bleutée. Situées à 320 al de nous, certaines de ses étoiles sont en rotation rapide (150 à 300 km/s à la surface) ce qui est courant pour des astres du type spectral (A-B). Du fait de cette rotation, elles sont probablement aplaties à leur pôles.

Un amas globulaire est un amas stellaire très dense, contenant typiquement une centaine de milliers d'étoiles, distribuées sphériquement. Sa densité est nettement plus élevée que celle d’un amas ouvert. Ci-contre l'amas globulaire M13, âgé de 14 milliards d’années et situé à 25.000 al, il contiendrait environ 100.000 étoiles .On dénombre actuellement environ cent cinquante amas globulaires dans notre galaxie. Certains d'entre eux, comme  Oméga Centauri  sont très massifs (plusieurs millions de fois la masse solaire). Les amas globulaires font partie du halo galactique, ils orbitent autour du centre de la galaxie. C'est par leur étude qu’en 1918, Harlow Shapley est parvenu à déterminer la position du Soleil au sein de la Galaxie. On ne sait pas encore si des amas globulaires peuvent se former relativement tard dans la vie d'une galaxie, mais il est probable que leur formation soit liée à des évènements catastrophiques, comme ceux accompagnant la collision de deux galaxies.

Les amas globulaires contenant les étoiles les plus âgées sont très importants pour l'étude de l'évolution des étoiles et des galaxies. Ci-contre, l'amas ouvert du Canard sauvage (M11), situé dans l'Ecu de Sobieski distant de 6.000 al, il serait âgé de 220 millions d’années). C'est un amas d’environ trois mille étoiles liées entre elles par la gravitation. Les amas ouverts sont assez peu lumineux, ils s’observent essentiellement dans notre galaxie ou dans les galaxies proches. On pense qu'ils se forment au sein des nuages de gaz et de poussières qui constituent les nébuleuses diffuses. Le temps nécessaire à leur formation est beaucoup plus faible que leur durée de vie. De ce fait, leurs étoiles ont donc plus ou moins le même âge, provenant de la même nébuleuse, elles ont également des compositions chimique similaires, seules leurs masses peuvent être différentes.
La plupart des amas ouverts sont dominés par leurs étoiles géantes de type O ou B, très lumineuses mais de courte durée. On peut estimer l’âge d’un amas ouvert suivant sa proportion en étoiles bleues, jaunes et rouges: plus les étoiles bleues sont nombreuses, plus l’amas est jeune.