Observer · Ciel profond

M107, le globulaire aux mailles lâches

La plupart des amas globulaires écrasent leurs centaines de milliers d'étoiles en une bille éblouissante impossible à résoudre. M107 fait l'inverse : c'est l'un des plus relâchés du ciel, classé tout en bas de l'échelle de concentration, si aéré qu'on distingue ses étoiles une à une jusqu'au cœur — et qu'y apparaissent d'étranges taches sombres, des trous de densité rares dans un globulaire. Perché dans Ophiuchus à quelque 21 000 années-lumière, du côté du renflement de la Voie lactée, il a été le tout dernier venu du catalogue de Messier, ajouté en 1947 seulement. Voici comment le débusquer sous le Serpentaire, l'été, à deux doigts de Zeta Ophiuchi.

21 000 al: la distance de M107, un globulaire logé près du renflement de la Galaxie
22: étoiles variables RR Lyrae recensées dans l'amas — autant de chandelles pour mesurer sa distance
13 ′: l'envergure de l'amas en photo ; à l'oculaire, à peine 3′ sont vraiment perceptibles
150 mm: le diamètre à partir duquel les étoiles du pourtour se détachent une à une
1947: l'année où Helen Sawyer Hogg l'ajoute au catalogue — l'un des tout derniers Messier

Ce que c'est

Un vieil amas d'étoiles à la trame relâchée

M107 (NGC 6171) est un amas globulaire : une boule d'environ 100 000 étoiles parmi les plus vieilles de la Galaxie, liées par leur propre gravité depuis près de 14 milliards d'années. Il se trouve dans Ophiuchus (le Serpentaire), à quelque 20 900 années-lumière (6,4 kpc), et son disque lumineux couvre une portion de ciel de 13′ — un peu moins de la moitié de la Pleine Lune —, soit un diamètre réel d'environ 79 années-lumière. Sa lumière totale plafonne vers la magnitude 7,9 : hors de portée de l'œil nu, mais une cible facile aux jumelles et au petit télescope. Ce qui le range à part, c'est sa faible concentration : là où un M13 ou un M5 tassent violemment leurs étoiles au centre, M107 les étale. Il appartient à la population de globulaires du renflement galactique — sa métallicité relativement élevée ([Fe/H] ≈ −0,95) et son orbite le trahissent : il plonge régulièrement à travers la barre centrale de la Voie lactée, entre 9 200 et 12 400 années-lumière du centre.

M107 (NGC 6171) en grand champ : un amas globulaire aux étoiles dispersées, dans un champ dense d'Ophiuchus semé d'étoiles rouges — M107 en grand champ, télescope de 2,2 m de La Silla — ESO (CC BY 4.0)

Le détail qui le distingue

Classe X : le globulaire qu'on voit à travers

Les astronomes classent la compacité des globulaires sur l'échelle de Shapley-Sawyer, de I (cœur écrasé, opaque) à XII (à peine plus dense qu'un champ d'étoiles ordinaire). M107 est rangé en classe X : un des plus lâches de tout le catalogue. Conséquence directe à l'écran de Hubble : les étoiles se détachent une à une jusqu'au centre, sans le noyau aveuglant qui fond les autres globulaires en une tache blanche. Plus surprenant encore, le champ montre des taches sombres — des plages où la densité d'étoiles chute nettement, attribuées à des nuages de poussière qui absorbent la lumière des astres situés derrière. Un globulaire percé de zones obscures est une rareté : le grand relâchement de M107 laisse justement voir ces interstices que les amas serrés dissimulent. Kenneth Glyn Jones y voyait un « laboratoire » privilégié pour étudier ces régions internes — ce que sa voisine M10, plus ramassée, ne permet pas aussi bien.

M107 photographié par Hubble : un semis d'étoiles résolues jusqu'au centre, ponctué de zones plus vides et de rougeoiements sombres — Le cœur de M107 par le télescope Hubble — ESA/Hubble & NASA

Comprendre

Une machine à mesurer les distances

L'intérêt scientifique de M107 tient à ses étoiles variables. On y compte 22 RR Lyrae — de vieilles géantes qui pulsent avec une période de quelques heures — plus une probable SX Phoenicis. Les RR Lyrae sont des chandelles standard : leur luminosité vraie se déduit de leur rythme, si bien qu'en comparant à leur éclat apparent on remonte à la distance de l'amas. C'est ainsi qu'on l'ancre à 6,4 kpc. Sa masse avoisine 1,8 × 10⁵ masses solaires et son âge est estimé à près de 14 milliards d'années : M107 date des tout premiers temps de la Galaxie. Sa métallicité [Fe/H] ≈ −0,95, plus riche que celle des globulaires du halo profond, le rattache à la population du disque épais et du renflement — cohérent avec une orbite qui le fait passer à seulement 9 800 années-lumière (3 000 pc) du centre galactique.

M107 en chiffres
Grandeur	Valeur
Type	amas globulaire, concentration classe X (très lâche)
Distance	≈ 20 900 al (6,4 kpc)
Diamètre réel	≈ 79 al
Masse	≈ 1,8 × 10⁵ masses solaires
Âge	≈ 14 milliards d'années
Métallicité	[Fe/H] ≈ −0,95
Variables	22 RR Lyrae + 1 SX Phoenicis probable
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À l'oculaire

Une boule granuleuse qui se résout par les bords

Aux jumelles 10×50, M107 n'est qu'une tache floue à peine détachée du fond, plus facile à soupçonner qu'à pointer, et seulement quand le Serpentaire a pris de la hauteur. Un télescope de 100 à 130 mm le transforme en petite boule ronde à la lumière diffuse, sensiblement plus pâle en son centre que les globulaires serrés du même ciel. C'est à partir de 150 mm — les fameux six pouces — que la magie opère : les étoiles du pourtour se détachent une à une, exactement ce que sa faible concentration autorise. À 200 mm, la granulation gagne vers le cœur ; à 300 mm sous un ciel noir, l'amas se résout de part en part et prend cet aspect « poivré » irrégulier, avec ses zones creuses, qui fait tout son charme. Mais attention à sa faible hauteur : depuis la France, M107 rase l'horizon sud, et la turbulence de l'air y dilue tout. Le pointer au méridien, quand il culmine, change tout.

M107 selon votre instrument
Avec quoi	Ce que vous atteignez sur M107
Jumelles 10×50	une minuscule tache floue, devinée seulement quand le Serpentaire est haut et le ciel bien noir
Télescope 100–130 mm	une petite boule ronde et diffuse, sans noyau vif ; un globulaire visiblement mou
150 mm	les premières étoiles du pourtour se résolvent — l'atout d'un amas peu concentré
200 mm	la granulation gagne vers le centre ; l'amas prend un grain irrégulier, tacheté
300 mm + ciel noir	résolution complète, cœur au centre, aspect poivré avec ses zones plus creuses
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Repérer

Deux degrés et demi sous Zeta Ophiuchi

M107 se niche dans le grand pentagone d'Ophiuchus, tout près de l'étoile Zeta Ophiuchi (ζ Oph, magnitude 2,5), une bleue chaude bien visible qui marque le bas de la figure. L'amas est à seulement 2,5° au sud-ouest de ζ Oph — un demi-champ de chercheur —, en direction du Scorpion. Pour situer ζ Oph elle-même : elle se tient à environ 16° au nord d'Antarès, le cœur rouge du Scorpion. La bonne saison est l'été, de juin à août, quand le Serpentaire passe au méridien en début de nuit. Le voisinage est riche : les globulaires M10 et M12, plus au nord, se cueillent dans la même veillée.

Carte d'Ophiuchus : M107 entouré en rouge, juste au sud-ouest de Zeta Ophiuchi, avec M9, M10, M12 et M14 dans le même champ — Carte : ESO / IAU & Sky & Telescope (CC BY 4.0)

Repérez Zeta Ophiuchi, bas dans le Serpentaire

Depuis Antarès, remontez d'environ 16° vers le nord : ζ Ophiuchi (magnitude 2,5) est l'étoile bleue nette qui marque le bas du grand pentagone d'Ophiuchus. C'est votre point d'ancrage.
Glissez de 2,5° au sud-ouest

Depuis ζ Oph, décalez le chercheur de 2,5° vers le sud-ouest, en direction du Scorpion. Vous quittez la zone dense pour un coin plus pauvre en étoiles vives.
Cherchez une petite boule cotonneuse

À faible grossissement, M107 apparaît comme une tache ronde floue, plus douce que les étoiles alentour. Aux jumelles elle est ténue ; dès 100 mm elle prend forme.
Attendez qu'il culmine

Ne vous précipitez pas quand l'amas est bas : pointez-le au moment où il passe au méridien, au plus haut sur l'horizon sud. La différence de netteté est spectaculaire.

M107 (NGC 6171) — carte d'identité
Repère	Valeur
Type d'objet	amas globulaire très peu concentré (classe X de Shapley-Sawyer), percé de taches sombres
Constellation	Ophiuchus (le Serpentaire), à 2,5° au sud-ouest de ζ Ophiuchi
Coordonnées	AD 16h 32m · Déc −13° 03′
Magnitude	7,9 (invisible à l'œil nu, facile aux jumelles)
Taille apparente	13′ en photo, ≈ 3′ réellement perçus à l'oculaire
Distance	≈ 20 900 al (6,4 kpc)
Saison	été, de juin à août, au passage au méridien
Instrument minimal	jumelles pour la deviner ; 150 mm pour résoudre le pourtour ; 300 mm pour le résoudre en entier
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Un peu d'histoire

Le dernier entré au catalogue de Messier

Avril 1782
Pierre Méchain, collègue et pourvoyeur d'objets de Charles Messier, repère « une petite nébuleuse dans le flanc gauche du Serpentaire ». Elle n'entre pas dans le catalogue publié du vivant de Messier — elle restera dans l'ombre plus d'un siècle et demi.
12 mai 1793
William Herschel observe l'objet indépendamment et, avec ses grands miroirs, devient le premier à le résoudre en étoiles : il y voit « un amas de très petites étoiles très pressées ». La nature stellaire de M107 est établie.
1947
L'astronome canadienne Helen Sawyer Hogg, spécialiste des globulaires, rattache formellement l'objet de Méchain au catalogue de Messier sous le numéro 107 — l'un des tout derniers ajouts, deux siècles après les observations d'origine.
2010
Le télescope de 2,2 m de l'ESO, à La Silla, livre un portrait grand champ de M107 : l'amas relâché se détache sur le fourmillement d'étoiles d'Ophiuchus, dans la direction du renflement galactique.
2017
Le télescope spatial Hubble publie une vue rapprochée du cœur : chaque étoile résolue jusqu'au centre, et ces plages sombres qui font l'étrangeté d'un globulaire peu tassé.

L'avis de Luc

M107 ne joue pas dans la cour de M13, et c'est tout son intérêt : pas de gros noyau qui éblouit, mais une boule douce et granuleuse dont les étoiles du bord se mettent à scintiller quand l'œil s'habitue — à 90× dans un 200 mm, les nuits d'été où le Serpentaire monte enfin correctement au sud. Les taches sombres décrites dans les catalogues ne s'isolent pas à l'oculaire ; elles ressortent en photographie. Reste ce que l'on sait en regardant : le tout dernier objet entré au catalogue de Messier, un vieil amas si peu serré qu'on voit au travers.

Continuer

À explorer autour de M107

M10 photographié depuis le sol par NOIRLab, boule dense à cœur brillant

M10, le globulaire serré du même champ À un saut de chercheur au nord, M10 offre le contraste parfait : un amas nettement plus concentré, cible facile de la même veillée d'été dans Ophiuchus.

M12 résolu en une multitude d'étoiles blanches et jaunes jusqu'au cœur de l'amas

M12, le compagnon d'Ophiuchus Le voisin de M10, un globulaire de concentration intermédiaire : trois amas très différents à comparer dans la même région du Serpentaire.

Le Serpentaire, mine de globulaires Ophiuchus concentre plus d'amas globulaires que toute autre constellation : la carte pour les enchaîner et retrouver Zeta Ophiuchi d'une nuit à l'autre.

Quel instrument pour résoudre un globulaire lâche comme M107 ?

M107 se devine aux jumelles, mais séparer ses étoiles demande 150 mm, et le résoudre entièrement 300 mm sous un ciel noir. Nos guides d'achat classent les télescopes par diamètre et par budget.

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