Observer · Constellations

Le Petit Cheval

Quatre étoiles pâles serrées dans un mouchoir de ciel : la deuxième plus petite constellation reconnue par l'Union astronomique internationale. On ne la « voit » pas, on la débusque — et une fois trouvée, elle cache une double au chronomètre et une étoile qui bat toutes les douze minutes.

72 deg²: de surface : la 2ᵉ plus petite des 88 constellations
17: étoiles seulement visibles à l'œil nu sous un bon ciel
0: objet de Messier, aucune nébuleuse ou amas à portée de débutant
1: seule étoile nommée par l'UAI : Kitalpha
20: septembre : la date où elle passe au plus haut vers 21 h

Repérer

Un trapèze minuscule à l'ouest du Dauphin

Le Petit Cheval tient tout entier dans un carré grand comme trois doigts serrés à bout de bras. Ses étoiles les plus vives plafonnent à la magnitude 4 : sous un ciel de ville, elles disparaissent, et c'est la première leçon de cette constellation — elle exige un vrai ciel de campagne pour exister. Aucune ligne évidente ne la dessine, seulement quatre points faibles qui forment un mince trapèze, à peine plus large que 4°. Le dessin traditionnel n'y voit qu'une tête de cheval, coupée au poitrail : c'est un poulain, pas une monture. Concrètement, cherchez-la entre 2 h et 13 h d'ascension droite et autour de +10° de déclinaison : elle culmine assez haut sous nos latitudes, à plus de 50° au-dessus de l'horizon sud depuis la France métropolitaine, ce qui joue en votre faveur puisque l'atmosphère y est plus mince et plus stable qu'au ras du sol. La difficulté ne vient donc jamais de sa hauteur, toujours de la faiblesse de ses étoiles : c'est un exercice de ciel noir, pas de patience à guetter le lever.

Carte de la constellation du Petit Cheval : Kitalpha, delta, gamma et beta Equulei, entre le Dauphin et Pégase — Carte : IAU / Sky & Telescope, Roger Sinnott & Rick Fienberg (CC BY 3.0)

Repérez d'abord le Dauphin

Le petit losange serré du Dauphin, avec ses quatre étoiles de magnitude 4 en cerf-volant, est plus facile à isoler. Il sert d'ancre : le Petit Cheval se cache juste à sa droite, vers l'ouest.
Glissez vers Enif, le museau de Pégase

Enif (ε Pegasi, magnitude 2,4) brille nettement plus bas et à l'ouest. Le Petit Cheval loge à mi-chemin entre le Dauphin et Enif, dans un couloir de ciel presque vide d'étoiles vives.
Cherchez le trapèze, pas une figure

Kitalpha (magnitude 3,9) est le sommet le plus net. À côté, δ, γ et β Equulei, toutes autour de la magnitude 4,5 à 5,2, ferment le trapèze. Sous un ciel pollué, seule Kitalpha résiste : c'est le signe qu'il faut vous éloigner des lampadaires.
Visez fin septembre, vers 21 h

Le 20 septembre, la constellation passe au méridien à la nuit tombée, au plus haut au-dessus de l'horizon sud. C'est la fenêtre où l'atmosphère la trouble le moins, entre la fin de l'été et l'automne.

Les étoiles

Petit en surface, dense en curiosités

Kitalpha, « le morceau de cheval »

L'étoile α, la seule à porter un nom validé, s'appelle Kitalpha — de l'arabe qiṭʿat al-faras, « la portion du cheval », un aveu d'honnêteté des astronomes médiévaux devant une constellation réduite à une tête. À la magnitude 3,92 et à environ 180 années-lumière, c'est une géante jaune de type G7 gonflée à 9 fois le rayon du Soleil et 50 fois sa luminosité, pour une surface refroidie à 5 160 K. Elle n'est pas seule : une étoile blanche de type A, deux fois plus lourde que le Soleil et chauffée à 8 260 K, l'orbite en 98,8 jours à moins d'une unité astronomique. Les deux points sont trop serrés pour se séparer — quelques millisecondes d'arc — et l'on ne devine le couple que dans le spectre composite, où se superposent la lumière jaune de la géante et le bleu de sa compagne. À l'œil nu, un point tranquille ; au télescope, rien de spectaculaire — sa valeur est d'être le repère, pas le spectacle.

δ Equulei, la double qu'on a chronométrée

Voici la vraie pépite. δ Equulei (magnitude 4,47, à 60 années-lumière) est un couple de deux étoiles presque jumelles, de type F7 : la première pèse 1,192 masse solaire, la seconde 1,187 — deux sœurs à un pour cent près, chacune un peu plus chaude et plus lumineuse que le Soleil (6 200 K, environ deux fois son éclat). Elles sont si proches qu'aucun télescope d'amateur ne les sépare. En 1852, Otto Struve remarque que l'étoile paraît allongée : ce qu'on prenait pour une double optique est en fait une binaire serrée. Son orbite se boucle en 2 084 jours, soit 5,7 ans, avec une excentricité de 0,44 qui fait respirer l'écart entre les deux astres au fil de la ronde — l'une des périodes les plus courtes jamais suivies pour une paire visuelle, et l'un des tout premiers systèmes dont on ait calculé l'orbite complète. On ne la dédouble pas à l'oculaire, mais on regarde une étoile dont le cycle entier tient dans une vie humaine, mesuré et rebouclé une dizaine de fois depuis Struve.

γ Equulei, l'étoile qui bat en 12 minutes

γ Equulei (magnitude 4,58 à 4,77, à 118 années-lumière) ressemble à ses voisines, mais c'est une étoile Ap chimiquement particulière — sa surface est gorgée de strontium, de chrome et d'europium, des métaux lourds qui devraient couler vers le cœur mais que le champ magnétique piège et fait remonter par endroits. Ce tri, la stratification, n'est possible que parce que l'étoile tourne à une lenteur extravagante : environ 97 ans pour un seul tour sur elle-même, là où le Soleil met 25 jours. Ses raies spectrales, du coup, sont d'une finesse rare, et son champ magnétique oscille de +577 à −1 101 gauss au fil de cette rotation. Elle appartient au club très fermé des étoiles roAp : sa surface pulse en plusieurs rythmes serrés autour de 12 minutes (le plus fort à 11,7 min, d'autres à 11,9, 12,2 et 12,4 min). Un observateur ne verra jamais ces battements — il faut une photométrie de précision — mais un compagnon de magnitude 8,7 se détache à 1,3 seconde d'arc dans un instrument de 150 mm par bonne nuit.

ε et β, pour l'œil exercé

ε Equulei est un système triple : ses deux composantes principales, de magnitudes 6,0 et 6,3, tournent l'une autour de l'autre en 101 ans, trop serrées pour un petit tube. β Equulei (magnitude 5,19, à 133 années-lumière) ferme le trapèze côté Pégase : une étoile blanche de la séquence principale, sans mystère, mais utile pour vérifier que votre ciel descend bien sous la magnitude 5.

Les étoiles du Petit Cheval d'un coup d'œil
Étoile	Magnitude	Distance	Ce qu'elle est	Ce que vous en tirez
Kitalpha (α)	3,92	~190 al	géante jaune G7 + compagnon	le repère principal, à l'œil nu sous bon ciel
δ Equulei	4,47	~59 al	binaire serrée, orbite 5,7 ans	inséparable à l'oculaire, mais historique
γ Equulei	4,6 à 4,8	~118 al	étoile roAp, pulse en 12 min	compagnon mag 8,7 à 1,3″ dès 150 mm
β Equulei	5,19	~133 al	étoile blanche A3	test de transparence du ciel
ε Equulei	5,2	~180 al	système triple, orbite 101 ans	couple trop serré pour un petit tube
Aucune ligne ne correspond au filtre.

Le ciel profond

Pourquoi il n'y a presque rien à y voir

Le Petit Cheval n'abrite aucun objet de Messier, aucune nébuleuse, aucun amas accessible. Ce n'est pas un hasard, et c'est même une leçon de géographie céleste : la constellation regarde loin du plan de la Voie lactée, vers les hauteurs galactiques où notre regard quitte le disque riche en gaz, en poussière et en amas pour plonger dans le vide entre les galaxies. Là où le Cygne ou le Sagittaire donnent sur des bancs d'étoiles à foison parce qu'ils longent le plan galactique, le Petit Cheval ouvre une fenêtre presque déserte. Ce qu'il y a par ici, ce sont des galaxies lointaines et pâles. La plus « brillante », NGC 7015, est une spirale de magnitude 13,25, large de moins de 2 minutes d'arc, à quelque 200 millions d'années-lumière — hors de portée de tout instrument d'amateur modeste. NGC 7046 (magnitude 13,8) et NGC 7040 (magnitude 14,9) sont plus faibles encore ; une variable de type Mira, R Equulei, va et vient entre les magnitudes 8 et 15,7 sur des mois, réservée aux traqueurs patients. Autrement dit : rien à pointer un premier soir, et c'est une information sur la structure de notre galaxie, pas une déception.

La galaxie spirale NGC 7015 dans le Petit Cheval, de magnitude 13 — NGC 7015 — Göran Nilsson & The Liverpool Telescope (CC BY-SA 4.0)

Un peu d'histoire

Un poulain dessiné avant même Pégase

Malgré sa taille dérisoire, le Petit Cheval figure parmi les 48 constellations cataloguées par Ptolémée au IIᵉ siècle, probablement d'après Hipparque avant lui. Comme ses étoiles se lèvent juste avant celles de Pégase, les Anciens l'appelaient Equus Primus, « le premier cheval ». Les Grecs y logeaient Céleris — « le rapide » — poulain frère ou rejeton de Pégase, que Mercure aurait offert à Castor, l'un des jumeaux Dioscures. Une autre tradition y voit Hippé, fille du centaure Chiron : séduite par Éole, enceinte et honteuse, elle se cache dans les montagnes et supplie d'être soustraite au regard de son père ; changée en jument, elle est placée au ciel, tête tournée pour n'être pas reconnue. Deux récits, une même idée : une petite figure discrète, à demi cachée.

Pégase et le Petit Cheval sur une planche d'Urania's Mirror (1824), gravée par Sidney Hall — Pégase et le Petit Cheval, Urania's Mirror (1824) — Sidney Hall (domaine public)

IIᵉ siècle
Ptolémée inscrit le Petit Cheval dans l'Almageste, parmi ses 48 constellations — sans doute d'après un relevé plus ancien d'Hipparque. C'est la plus petite figure de tout le catalogue antique.
1852
Otto Struve constate que δ Equulei paraît allongée : ce qu'on prenait pour une simple double optique est en réalité une binaire serrée. Son orbite de 5,7 ans en fera un cas d'école du mouvement stellaire.
1878
La galaxie NGC 7015 est repérée dans ce coin de ciel presque désert : une spirale de magnitude 13, rappel que la constellation ouvre sur l'espace intergalactique plutôt que sur la Voie lactée.
1922
L'Union astronomique internationale fixe les 88 constellations et leurs frontières. Le Petit Cheval conserve ses 72 deg² : deuxième plus petite du ciel, juste derrière la Croix du Sud.

L'avis de Luc

Voilà le meilleur test de pollution lumineuse qui soit : depuis un jardin périurbain, seule Kitalpha à la magnitude 3,9 émerge, et le temps mis à isoler les quatre étoiles en dit plus long qu'un photomètre. On part du Dauphin, on glisse vers Enif, on chronomètre. Comme cible d'oculaire, en revanche, la constellation n'offre presque rien — sinon le compagnon de γ à 100× dans un 150 mm, qui apparaît collé à l'étoile vive après cinq minutes de patience.

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