Observer · Ciel profond

M28, l'amas où l'on a entendu tourner le premier pulsar milliseconde

À l'oculaire, ce n'est qu'une petite boule floue et ramassée, collée à l'étoile Kaus Borealis, dans le Sagittaire. Mais en 1987, c'est au cœur de M28 qu'on a débusqué PSR B1821-24 : le tout premier pulsar milliseconde jamais trouvé dans un amas globulaire, une étoile à neutrons qui tourne sur elle-même 327 fois par seconde. Cette découverte a ouvert une chasse qui n'a plus cessé — on connaît aujourd'hui une douzaine de pulsars rien que dans cette boule d'étoiles. Voici ce qu'on en voit vraiment, comment le trouver, et pourquoi un objet aussi discret est entré dans l'histoire.

18000: années-lumière : la distance de l'amas, près du bulbe de la Galaxie
327: tours par seconde du pulsar PSR B1821-24, un cœur d'étoile à neutrons
1987: l'année où M28 livre le premier pulsar milliseconde jamais trouvé dans un globulaire
12: pulsars aujourd'hui recensés dans ce seul amas
60: années-lumière : le diamètre réel de la boule d'étoiles

Ce que c'est

Une boule serrée de vieilles étoiles, presque au centre de la Galaxie

M28 porte le numéro 28 chez Charles Messier et NGC 6626 au New General Catalogue. C'est un amas globulaire : un essaim sphérique de dizaines de milliers de vieilles étoiles que leur propre gravité tient serrées en boule. Il compte quelque 50 000 étoiles pour une masse d'environ 550 000 masses solaires, le tout tenant dans une sphère d'à peu près 60 années-lumière de diamètre. Il flotte à environ 18 000 années-lumière de nous, dans la direction du bulbe central de la Voie lactée — un quartier riche et encombré du ciel, celui du Sagittaire d'été.

L'amas globulaire M28 (NGC 6626) photographié par le télescope spatial Hubble : une sphère d'étoiles au cœur brillant — M28 par Hubble — ESA/Hubble & NASA, J. E. Grindlay et al. (CC BY 4.0)

Classe IV : un cœur nettement plus serré

Les amas globulaires se rangent sur une échelle de concentration de I (extrêmement dense) à XII (très lâche). M28 est de classe IV : un noyau franchement ramassé, bien plus compact que celui de son grand voisin M22 (classe VII, plus étalé). C'est ce qui donne à M28, dans un télescope, cet aspect de petite pelote au centre lumineux et piqué, quand M22 s'étale en une boule diffuse. Sa lumière se concentre sur 11 minutes d'arc apparentes seulement — un tiers du diamètre de M22.

Des soleils nés à l'aube de la Voie lactée

Les étoiles de M28 ont environ 12 milliards d'années : elles se sont allumées quand la Galaxie n'était encore qu'un embryon. Ce sont des astres de population II, pauvres en éléments lourds — l'amas n'affiche qu'une métallicité [Fe/H] ≈ −1,32, soit à peine quelques pour cent du fer contenu dans le Soleil. Comme tous les globulaires, M28 est un fossile : un morceau du tout premier âge de la Voie lactée, resté presque intact pendant que la Galaxie fabriquait autour de lui des générations d'étoiles plus jeunes et plus riches.

Un peuple d'étoiles variables

En sondant l'amas, les astronomes y ont dénombré une vingtaine d'étoiles variables de type RR Lyrae — de vieilles pulsantes qui servent d'étalon pour mesurer les distances. Chacune se dilate et se contracte en moins d'une journée, changeant d'éclat au rythme de son souffle. Ce sont elles, en partie, qui ont permis de caler la distance de M28 à quelque 18 000 années-lumière, avec une marge de l'ordre de mille.

Sa grande première

1987 : le premier pulsar milliseconde d'un amas globulaire

En 1987, en pointant les radiotélescopes vers M28, une équipe menée par Andrew Lyne y capte un signal régulier d'une rapidité inouïe : PSR B1821-24, une étoile à neutrons qui tourne sur elle-même 327 fois par seconde. Chaque tour balaie l'espace d'un pinceau d'ondes, comme un phare — soit une impulsion toutes les 3,05 millisecondes. C'était le tout premier pulsar milliseconde jamais trouvé dans un amas globulaire, et l'un des tout premiers connus, quelques années à peine après la découverte du genre.

Un tel astre est un cadavre stellaire recyclé : une étoile massive s'est effondrée en une sphère de matière neutronique de quelques kilomètres, puis a été « relancée » en aspirant la matière d'une compagne, jusqu'à tournoyer des centaines de fois par seconde. PSR B1821-24 brille non seulement en ondes radio, mais aussi en rayons X et en rayons gamma — un objet extrême niché au milieu des vieux soleils tranquilles de M28.

Le cœur dense de M28 résolu en milliers d'étoiles par le télescope spatial Hubble — Cœur de M28 par Hubble — NASA, ESA, STScI, R. Buonanno et al. (domaine public)

Ce que révèle la radio

Une douzaine de phares tournants dans une seule boule

De 1 à 12 pulsars recensés

Là où PSR B1821-24 avait ouvert la voie en 1987, les relevés modernes ont fait exploser le compteur : on connaît désormais une douzaine de pulsars dans le seul M28, la plupart des pulsars milliseconde tournant plusieurs centaines de fois par seconde. Cela plaçait M28, au tournant des années 2010, parmi les amas les plus riches en pulsars de toute la Galaxie. Chacun est un cadavre d'étoile invisible à l'oculaire, repéré uniquement par le tic-tac de son signal radio.

Pourquoi les globulaires en regorgent

Ce n'est pas un hasard si les pulsars milliseconde s'entassent dans les amas globulaires. Au cœur d'un globulaire, les étoiles sont si densément tassées qu'elles se frôlent et s'échangent des partenaires : une vieille étoile à neutrons peut y capturer une compagne, lui voler sa matière et se faire « recycler » en toupie ultra-rapide. Là où la Galaxie ordinaire disperse ses astres, un amas comme M28 fonctionne en chaudron : les rencontres y sont routinières.

M28 dans la course aux pulsars

M28 n'est pas le champion absolu — Terzan 5 en abrite plus de trente et 47 du Toucan une vingtaine — mais il garde une place à part : c'est lui qui a tout déclenché. Avant 1987, aucun pulsar milliseconde n'avait été surpris dans un globulaire ; on ignorait même qu'il pût y en avoir. Ce petit amas discret du Sagittaire a réécrit un chapitre entier de l'astrophysique stellaire.

Un objet extrême dans un décor paisible

Quand vous braquez M28, gardez cette idée en tête : dans cette pelote laiteuse tournoient, quelque part vers son centre, une douzaine d'étoiles à neutrons plus denses qu'un noyau atomique, chacune balayant l'espace des centaines de fois par seconde. L'œil ne verra jamais le moindre de ces phares — mais savoir qu'ils sont là change ce qu'on regarde.

Repérer

Presque collé à Kaus Borealis, dans la Théière

Le Sagittaire n'a pas de silhouette lisible, mais un astérisme imparable : la Théière, un motif de huit étoiles en forme de pot, bas sur l'horizon sud aux nuits d'été. La pointe de son couvercle brille à Kaus Borealis (λ Sagittarii, magnitude 2,8). C'est le meilleur point de départ du ciel pour M28 : l'amas se tient à moins d'un degré au nord-ouest de cette étoile — de quoi les tenir tous deux dans le même champ de jumelles ou de chercheur. Cette proximité rend M28 bien plus facile à pointer que la moyenne des objets bas au sud : on ne cherche pas dans le vide, on part d'un phare de deuxième grandeur.

Champ large du Sagittaire montrant M28 et M22 de part et d'autre de l'étoile Kaus Borealis — M28, M22 et Kaus Borealis — Ysf.spe (CC BY-SA 4.0)

Débusquez la Théière au ras du sud

En juillet et août, vers 23 h, cherchez au-dessus de l'horizon sud un groupe d'étoiles dessinant un pot à thé, juste à droite de la partie la plus lumineuse et grumeleuse de la Voie lactée. Vous êtes dans le Sagittaire.
Posez-vous sur la pointe du couvercle

La pointe supérieure du couvercle est marquée par Kaus Borealis, une étoile jaune de magnitude 2,8. Centrez-la dans votre chercheur : elle est votre repère unique, car M28 se cache à un cheveu d'elle.
Glissez d'à peine un degré vers le nord-ouest

Depuis Kaus Borealis, décalez d'environ un demi-champ de jumelles vers le haut à droite. Une petite tache ronde et floue, franchement plus étalée qu'une étoile mais compacte, se détache : c'est M28.
Enchaînez avec M22, tout proche

À faible grossissement, glissez ensuite de l'autre côté de Kaus Borealis, vers le nord-est : la grosse boule laiteuse de M22 surgit à son tour. Les deux globulaires se visitent dans la foulée, autour de la même étoile.

M28 — carte d'identité
Repère	Valeur
Type d'objet	amas globulaire (NGC 6626), classe de concentration IV
Constellation	Sagittaire — moins d'1° au nord-ouest de Kaus Borealis
Magnitude	≈ 6,8 (hors de portée de l'œil nu, aisé aux jumelles)
Distance	≈ 18 000 années-lumière
Taille apparente	≈ 11′ (un tiers de la pleine lune)
Saison	été — juillet et août, bas sur l'horizon sud
Instrument minimal	jumelles pour le voir ; 100 à 150 mm pour l'entamer
Aucune ligne ne correspond au filtre.

À l'oculaire

De la tache floue au grain, diamètre après diamètre

M28 selon votre instrument
Avec quoi	Ce que vous atteignez
À l'œil nu	invisible : à magnitude 6,8 et bas au sud, il faut au moins des jumelles
Jumelles 10×50	une petite tache ronde, floue et discrète, tout près de Kaus Borealis — modeste mais nette
Lunette / télescope 80 mm	une boule cotonneuse au centre plus dense, sans étoiles séparées, l'aspect d'une comète sans queue
100 à 150 mm	à fort grossissement, les bords commencent à grener : quelques étoiles se détachent autour d'un noyau compact
200 mm	une belle granulation ; l'amas paraît un peu ovale et son cœur serré scintille d'étoiles résolues
250 à 300 mm	un fourmillement du bord jusque près du centre — à condition que l'horizon sud soit stable ce soir-là
Aucune ligne ne correspond au filtre.

Comparer

M28 et M22 : le compact discret contre la grosse boule laiteuse

Deux globulaires, une seule étoile-guide

C'est l'un des plus beaux couples du ciel d'été : M28 et M22 se tiennent de part et d'autre de Kaus Borealis, à portée d'un même balayage de jumelles. Pourtant tout les oppose. M22 est proche (10 600 années-lumière), large (32′) et brillant (magnitude 5,1) : une grosse boule diffuse qu'on repère sans effort. M28 est trois fois plus lointain (18 000 années-lumière), trois fois plus petit à l'œil (11′) et bien plus faible (magnitude 6,8).

Ce que M28 gagne en densité, et en histoire

Ne le sous-estimez pas pour autant. Son cœur de classe IV est plus concentré que celui de M22 (classe VII) : dans un même télescope, M28 offre un noyau plus piqué et plus compact, quand M22 s'étale. Et surtout, c'est M28 qui a l'histoire pour lui — le premier pulsar milliseconde d'un globulaire, dès 1987. Le débutant vise M22 d'abord parce qu'il est facile ; le curieux revient à M28 pour ce qu'il cache.

M28 face à M22, en un coup d'œil
Critère	M28 (compact)	M22 (géant proche)
Magnitude	6,8 (plus discret)	5,1 (plus brillant)
Distance	≈ 18 000 al	≈ 10 600 al
Taille apparente	≈ 11′	≈ 32′
Concentration	classe IV (cœur serré)	classe VII (étalé)
Position	< 1° NO de Kaus Borealis	≈ 2,5° NE de Kaus Borealis
Sa gloire	1ᵉʳ pulsar milliseconde d'un amas (1987)	1ᵉʳ globulaire découvert (1665)
Aucune ligne ne correspond au filtre.

Comprendre

Ce que Hubble résout, et que l'œil ne verra jamais

Faites glisser le curseur : à gauche, M28 tel qu'il apparaît dans un télescope d'amateur ; à droite, son cœur éclaté en milliers d'étoiles par Hubble.

M28 : télescope d'amateur, puis cœur résolu par Hubble

M28 dans un télescope d'amateur : une boule granuleuse au cœur brillant, quelques étoiles au pourtour

Le cœur de M28 résolu en milliers d'étoiles individuelles par le télescope spatial Hubble

Un peu d'histoire

De la « nébuleuse sans étoiles » au pulsar record

27 juillet 1764
Charles Messier note au-dessus de la Théière du Sagittaire une tache ronde qu'il décrit comme « une nébuleuse sans étoiles ». Trop bas sur son horizon parisien, sa lunette ne parvient pas à la résoudre : il l'inscrit comme 28ᵉ objet de son catalogue.
1799
William Herschel, armé de ses grands miroirs, résout enfin l'objet et reconnaît sa vraie nature : non pas une nébuleuse, mais un amas serré de milliers d'étoiles.
1987
En pointant les radiotélescopes vers M28, l'équipe d'Andrew Lyne y découvre PSR B1821-24 : le premier pulsar milliseconde jamais trouvé dans un amas globulaire, tournant 327 fois par seconde. La chasse aux pulsars des globulaires est lancée.
années 2010
Les relevés radio modernes portent le décompte de M28 à une douzaine de pulsars, le hissant un temps parmi les amas les plus riches connus, aux côtés de Terzan 5 et 47 du Toucan.

L'avis de Luc

« C'est tout petit à côté » : la réaction tombe à chaque fois quand M28 succède à M22, et elle est justifiée. Le regard change dès qu'on raconte ce qui tourne dedans. Sur le terrain, la comparaison joue même en sa faveur — une nuit sèche de juillet, à 20° au sud, son cœur serré grène joliment dans un 200 mm quand son voisin, plus bas encore, bouillonne dans la turbulence. La méthode tient en trois temps : l'attraper au méridien, le situer aux jumelles contre Kaus Borealis, puis monter à 150× au minimum pour chercher le grain sur ses bords.

Continuer

À explorer autour de M28

M22, le voisin géant de M28 De l'autre côté de Kaus Borealis : plus gros, plus brillant, l'un des globulaires les plus proches de la Terre.

Naviguer dans la Théière du Sagittaire Kaus Borealis, le couvercle et le cœur de la Voie lactée : la carte pour pointer bas au sud, où se cachent M28 et ses pulsars.

Résoudre un globulaire : quel diamètre ? Pourquoi le cœur serré de M28 demande 100 à 150 mm pour commencer à grener, et 250 mm pour le faire fourmiller.

Quel télescope pour grener le cœur serré de M28 ?

Des jumelles suffisent à le débusquer contre Kaus Borealis, mais il faut 100 à 150 mm pour détacher ses premières étoiles, et 250 mm pour le voir fourmiller. Nos choix par usage et par budget.

Voir les guides d'achat