NGC 7009

NGC 7009, aussi appelé la nébuleuse Saturne ou encore Caldwell 55, est une nébuleuse planétaire située dans la constellation du Verseau. NGC 7009 a été découverte par l'astronome germano-britannique William Herschel en 1782^[1].

NGC 7009
La nébuleuse planétaire NGC 7009 par le relevé.
Données d’observation (Époque J2000.0)
Constellation	Verseau[1]
Ascension droite (α)	21h 04m 10,790s[2]
Déclinaison (δ)	−11° 21′ 47,70″ [2]
Magnitude apparente (V)	8,0 8,3 dans la Bande B[3],[4]
Dimensions apparentes (V)	0,707′ × 0,523′[5],[alpha 1]
Localisation dans la constellation : Verseau
Astrométrie
Vitesse radiale	−46,6[5],[6] km/s
Distance	1231 +92 −80 pc[7]
Caractéristiques physiques
Type d'objet	Nébuleuse planétaire
Galaxie hôte	Voie lactée
Masse	0,18[8] M☉
Dimensions	0,83 ± 0,06 al × 0,61 ± 0,04 al[alpha 2]
Magnitude absolue	-2,45+0,16 −0,15 [alpha 3]
Âge	52 680 a [9]
Découverte
Découvreur(s)	William Herschel[1]
Date	7 septembre 1782 [1]
Désignation(s)	PK 37-34.1 CS=11.5 [3] HD 200516 IRAS 21014-1133 WEB 18944 Gaia DR3 6889338034837425920[5] PN G037.7-34.5 NVSS J210410-112148 [2] Caldwell 65
Liste des nébuleuses planétaires
modifier

Historique des observations

William Herschel a écrit dans un article publié en 1785 dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society « I shall conclude this paper with an account of a few heavenly bodies, that from their singular appearance leave me almost in doubt of where to class them »^[10]. Il faisait bien entendu allusion à des nébuleuses planétaires et en particulier à NGC 7009 qu'il situait à 1,25° de l'étoile Nu Aquarii^[10]. Herschel mentionne dans ce papier l'apparence remarquablement circulaire de cet astre et qu'il peut difficilement l'associé à une nébuleuse à cause de son apparence planétaire. C'est ainsi que le terme nébuleuse planétaire est né^[10].

Dessin de NGC 7009 fait par William Parsons, dit lord Rosse.

La nébuleuse a ensuite été observée par le français Joseph Lalande (1801), le germano-balte Wilhelm Struve (1825), le britannique John Herschel (1825)^[1], mais c'est à lord Rosse à qui l'on doit le nom de « nébuleuse Saturne » à cause de sa forme allongée qui lui rappelait les anneaux de Saturne^[11].

L'observation de Lalande mérite une remarque, car il s'agit de l'un des cas pour lequel son catalogue d'étoiles publié en 1801 contient un objet qui n'est pas une étoile. Deux observations de Neptune faites les 8 et 10 mai 1795 sont également inscrites dans ce catalogue^[1].

Observation

Avec une magnitude visuelle apparente de 8,0, on peut observer NGC 7009 avec des jumelles dont l'ouverture est de 40 à 50 mm ou avec un petit télescope^[4].

Localisation de NGC 7009 dans la constellation du Verseau (Stellarium).

Position de NGC 7009 par rapport à deux étoiles de la constellation du Verseau.

La nébuleuse NGC 7009 est située à environ 1,3 degrés presque directement à l'ouest de l'étoile Nu Aquarii et à environ 4,4 degrés au sud-est d'Epsilon Aquarii.

Caractéristiques

Distance, taille et vitesse

Le logiciel en ligne Aladin Lite permet de consulter les données astronomiques de plusieurs catalogues, dont le « GAIA EARLY DATA RELEASE 3 (GAIA EDR3) »^[12]. Pour NGC 7009, Gaia EDR3, la parallaxe de NGC 7009 est égale à 0,812 3 ± 0,056 5 mas^[7], ce qui correspond des valeurs de la distance comprises entre environ 1 151 pc (∼3 750 al) et environ 1 323 pc (∼4 320 al) (1231⁺⁹²
₋₈₀ pc).

Le grand axe de cette nébuleuse elliptique mesure 0,707' et son petit axe 0,523'^[5], ce qui, compte tenu de la distance et grâce à un calcul simple, équivaut à une taille réelle de 0,83 ± 0,06 al × 0,61 ± 0,04 al. Selon Corradi et ses collègues, NGC 7009 est entourée d'un halo très asymétrique dont la taille est 14" × 60"^[13]. Si l'on tient compte de ce halo, la taille réelle de cette nébuleuse atteint dans sa plus grande dimension 2,6 ± 0,6 al.

Âge

L'âge cinématique d'une nébuleuse planétaire peut être estimé à partir de sa vitesse d'expansion^[14]. En supposant une distance d'environ 1,4 kpc (∼4 570 al), ce qui est près des estimations modernes, Sabbadin et ses collègues ont estimé dans une publication de 2004 que NGC 7009 était âgé de 6 000 ans^[8]. Une étude plus récente 2021 lui attribue un âge largement supérieur, soit 52 680 ans^[9].

Halo

NGC 7009 par le télescope spatial Hubble.

NGC 7009 est un exemple fascinant de nébuleuse planétaire elliptique hautement excitée contenant des anneaux circumnébulaires, des jets et des FLIER (en) (de l'anglais Fast Low-Ionization Emission Region)^[15]. Un halo entoure également la nébuleuse est ses multiples coquilles. À chaque extrémité se trouvent des poignés^[16], ce qui lui conférait dans les anciens télescopes un aspect semblable à Saturne. La nébuleuse renferme aussi des filaments et des nœuds^[16].

Selon Schönberner et Steffen, dans un article publié en 2024 qui est en quelque sorte un résumé des connaissances acquises sur une douzaine des nébuleuses planétaires, étude qui cite plusieurs références, la vitesse interne du vent du halo de la nébuleuse de NGC 7009 est de 2 770 km/s et sa luminosité est de 1,4 ${\displaystyle L_{\odot }}$ (log₁₀= 0,15). Sa perte de masse par année est de 2,24 * 10^-9 ${\displaystyle M_{\odot }}$/an (log₁₀=-8,65). La luminosité de la nébuleuse dans le domaine des rayons X est de 8,23 * 10^-3 ${\displaystyle l_{\odot }}$ (log₁₀=-2,08)^[17].

Étoile centrale

La température de l'étoile centrale est d'environ 83 000 K (${\displaystyle logT=4,95}$), sa masse est estimé entre 0,61 et 0,62${\displaystyle M_{\odot }}$ et sa luminosité est un peu supérieure à 5000 ${\displaystyle L_{\odot }}$ (${\displaystyle log(L/L_{\odot })=3,70}$)^[8]. Selon Corradi et ses collègues, la température de l'étoile centrale est d'environ 85 100 K (${\displaystyle logT=4,93}$) et sa luminosité est de 3630 ${\displaystyle L_{\odot }}$ (${\displaystyle log(L/L_{\odot })=3,56}$)^[13].

Selon une source plus récente 2021, l'étoile au centre de cette nébuleuse est de type spectral O(H). Sa magnitude visuelle est égale à 12,87 et sa masse est estimée à 1,066 ${\displaystyle M_{\odot }}$. Sa température de surface atteint les 87 kK (${\displaystyle Log(T_{eff})=4,94}$) et sa luminosité est égale à 2 818 ${\displaystyle L_{\odot }}$ (${\displaystyle Log(L/L{\odot })=3,45}$)^[9]. Le rayon de la nébuleuse est estimé à 0,072 pc^[9] et son âge est de 52 680 ans^[9].

Selon Schönberner et Steffen, le type spectral de l'étoile au centre de NGC 6543 est des type OH. Sa température effective est de 82 kK et sa luminosité est de 3,24 * 10³ ${\displaystyle l_{\odot }}$ (log₁₀=3,51). Notons que Schönberner et ses collègues ont adopté une distance d'environ 1,23 kpc (∼4 010 al) pour déterminer les valeurs qu'ils proposent^[17].

Galerie

• 
  NGC 7009 par le télescope spatial Hubble.
• 
  Image de NGC 7009 en pseudo couleur afin de mettre en valeur ses diverses structures.
• 
  Autre interprétation des données captées par le télescope spatial Hubble.
• 
  Image de NGC 7009 capté par le télescope de l'observatoire Gemini North en 2006.
• 
  NGC 7009 par le relevé Pan-STARRS.

Notes et références

Notes

1. Dimensions obtenus dans l'infrarouge proche par le relevé 2MASS.
2. dimension = (1231 ± 86 pc) x (3,2616 al/pc) x ((0,707/60)°) x (3,1416/180) = 0,83 ± 0,06 al.
3. La magnitude absolue M est donnée par l'équation suivante M = m-5 x log₁₀(D/10), où m est la magnitude apparente (8,0) et D la distance en parsec (1231 ⁺⁹²
   ₋₈₀ pc).

Références

1. (en) Courtney Seligman, « Celestial Atlas Table of Contents, NGC 7000-7049 » (consulté le 7 novembre 2023).
2. (en) « Results for object NGC 7009 », NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le 7 novembre 2023).
3. « Les données de «Revised NGC and IC Catalog by Wolfgang Steinicke», NGC 7000 à 7099 », sur astrovalleyfield.ca (consulté le 6 janvier 2024)
4. (en) « NGC 7009 - Planetary Nebula in Aquila », The Sky Live (consulté le 7 octobre 2023)
5. (en) « NGC 7009 -- Planetary Nebula éditeur=Simbad » (consulté le 7 novembre 2023)
6. M. Duflot, P. Figon et N. Meyssonnier, « Vitesses radiales. Catalogue WEB: Wilson Evans Batten. Subtittle: Radial velocities: The Wilson-Evans-Batten catalogue », Astronomy and Astrophysics Supplement, vol. 114,‎ décembre 1995, p. 269 (Bibcode 1995A&AS..114..269D, lire en ligne [PDF])
7. (en) « NGC 6765 », Aladin Lite, Centre de données astronomiques de Strasbourg (consulté le 7 novembre 23)
8. F. Sabbadin, M. Turatto, E. Cappellaro, S. Benetti et R. Ragazzoni, « The 3-D ionization structure and evolution of NGC 7009 (Saturn Nebula) », Astronomy & Astrophysics, vol. 416, n^o 3,‎ mars 2004, p. 955-981 (DOI 10.1051/0004-6361:20031729, lire en ligne [PDF])
9. I. González-Santamaría, M. Manteiga, A. Manchado, A. Ulla, C. Dafonte et P. López Varela, « Planetary nebulae in Gaia EDR3: Central star identification, properties, and binarity », Astronomy & Astrophysics, vol. 656, n^o A51,‎ décembre 2021, p. 21 pages (DOI 10.1051/0004-6361/202141916, Bibcode 2021A&A...656A..51G, lire en ligne [PDF])
10. (en) Kim Kaler, « NGC 7009, The Saturn Nebula » (consulté le 7 novembre 2023)
11. (en) « Saturn Nebula (NGC 7009) », Deep*Sky Corner (consulté le 7 novembre 2023)
12. (en) « GAIA EARLY DATA RELEASE 3 (GAIA EDR3) », ESA
13. R. L. M. Corradi, D. Schönberner, M. Steffen et M. Perinotto, « Ionized haloes in planetary nebulae: new discoveries, literature compilation and basic statistical properties », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 340, n^o 2,‎ avril 2003, p. 417-446 (DOI 10.1046/j.1365-8711.2003.06294.x, lire en ligne [html])
14. (en) « Calculating the Age of a Planetary Nebula », Macquarie University (consulté le 2 octobre 2023)
15. J. P. Phillips, L. C. Cuesta et G. Ramos-Larios, « Mapping and spectroscopy of the planetary nebula NGC 7009 in the visual and infrared », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 409, n^o 3,‎ décembre 2010, p. 881-902 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2010.17372.x, Bibcode 2010MNRAS.409..881P, lire en ligne [PDF])
16. W. Steffen, M. Espíndola, S. Martínez et N. Koning, « The 3D velocity structure of the planetary nebula NGC 7009 », Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, vol. 45,‎ octobre 2009, p. 143-154 (DOI 10.48550/arXiv.0905.2148, Bibcode 2009RMxAA..45..143S, lire en ligne [PDF])
17. D. Schönberner et M. Steffen, « Hot bubbles of planetary nebulae with hydrogen-deficient windsIII. Formation and evolution in comparison with hydrogen-rich bubbles », Astronomy & Astrophysics, vol. A105,‎ avril 2024, p. 25 pages (lire en ligne [PDF])

Voir aussi

Articles connexes

• Liste des objets du New General Catalogue (NGC)
• Découverte de Neptune

Liens externes

• Notice dans un dictionnaire ou une encyclopédie généraliste :

  • Nationalencyklopedin
• Ressources relatives à l'astronomie :
  • New General Catalogue
  • Simbad
• (en) NGC 7009 sur la base de données NASA/IPAC Extragalactic Database
• (en) NGC 7009 sur la base de données LEDA
• NGC 7009 sur le site de SEDS
• (en) NGC 7009 sur WikiSky: DSS2, SDSS, GALEX, IRAS, Hydrogène α, Rayon-X, Photo, Sky Map, Articles et images
• (en) NGC 7009 sur le site du professeur C. Seligman
• (en) « NGC 7009: The Saturn Nebula », sur Astronomy Picture of the Day, NASA, 30 décembre 1997 (consulté le 8 novembre 2023) (traduction/adaptation française).

•  NGC 7001  •  NGC 7002  •  NGC 7003  •  NGC 7004  •  NGC 7005  •  NGC 7006  •  NGC 7007  •  NGC 7008  •  NGC 7009  •  NGC 7010  •  NGC 7011  •  NGC 7012  •  NGC 7013  •  NGC 7014  •  NGC 7015  •  NGC 7016  •  NGC 7017

• Portail de l’astronomie