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Observer · Ciel profond

M38, l'amas en croix du Cocher

Là où M36 est un semis serré et M37 une nuée de sucre, M38 se reconnaît à sa forme : ses étoiles les plus vives dessinent une croix oblique — certains y lisent la lettre grecque π, d'autres une étoile de mer aux bras tordus. En son cœur veille une géante jaune 900 fois plus lumineuse que le Soleil, et à un demi-degré au sud se blottit un petit compagnon, NGC 1907. Voici comment le trouver, et ce que chaque instrument en révèle.

100
étoiles environ, dispersées sur près de 25 années-lumière
4200
années-lumière : la distance de l'amas (certaines mesures donnent ~3 500)
21
d'envergure apparente, les deux tiers du disque de la pleine lune
900
fois le Soleil : l'éclat de la géante jaune plantée au centre
250
millions d'années : l'âge de l'amas, entre 220 et 290 selon les études

Ce que c'est

Une croix d'étoiles à 4 200 années-lumière

M38, c'est NGC 1912 au New General Catalogue (et Collinder 67) : un amas ouvert, une famille d'une centaine d'étoiles nées ensemble d'un même nuage et encore tenues par leur gravité commune. Il se tient à environ 4 200 années-lumière (certaines mesures le rapprochent à ~3 480 al, soit 1 066 parsecs), dans le bras de Persée de la Voie lactée. Étalé sur quelque 21′ de ciel — les deux tiers de la pleine lune — il couvre en réalité près de 25 années-lumière. Ce n'est ni le plus riche ni le plus brillant des amas du Cocher : ce qui le rend inoubliable, c'est le dessin que forment ses étoiles.
Amas ouvert épars au centre d'un champ étoilé dense et peu contrasté, ses membres blancs se détachant faiblement des étoiles de fond
M38 — NOIRLab / NSF / AURA (CC BY 4.0)

Un amas d'âge intermédiaire

M38 a entre 220 et 290 millions d'années — un âge intermédiaire pour un amas ouvert, plus vieux que le tout jeune M36 mais du même ordre que M37. À ce stade, ses étoiles les plus massives et les plus bleues ont déjà quitté la séquence principale : plusieurs ont gonflé en géantes, tandis que le reste de la famille se disperse lentement. Sa classification de Trumpler, souvent notée II 2 r, décrit un amas assez détaché du fond de ciel, aux étoiles de luminosités variées, et modérément riche.

Le troisième surnom : l'Étoile de mer

Aux trois lectures classiques de sa figure — une croix oblique, la lettre grecque π, ou un chiffre selon l'observateur — s'ajoute un surnom plus imagé, l'« amas de l'Étoile de mer » (Starfish Cluster) : ses chaînes d'étoiles rayonnent depuis le centre comme les bras un peu tordus d'une étoile de mer. C'est le seul des trois amas du Cocher à porter un vrai surnom de forme — parce qu'il est le seul dont le dessin saute aux yeux.

Environ 100 étoiles, et pas au hasard

Là où M37 déverse plus de 500 étoiles dans son champ, M38 en compte une centaine, plus lâches et plus contrastées en éclat. C'est justement cette dispersion qui laisse ressortir la géométrie : quelques dizaines d'astres nettement plus brillants que les autres se détachent, et l'œil les relie spontanément en une croix. Un amas plus peuplé noierait la figure ; ici, le semis reste assez clairsemé pour qu'elle se lise.

Une magnitude qui varie selon les catalogues

M38 est donné à la magnitude 7,4 par les sources modernes (parfois 7,0), quand d'anciens catalogues l'estiment plus généreusement autour de 6,4. Dans tous les cas, il reste le plus discret des trois amas de Messier du Cocher, derrière M36 (magnitude 6,0) et surtout M37. À l'œil nu, il demande un ciel bien noir pour se deviner ; c'est aux jumelles et au télescope qu'il donne sa mesure.

Sa signature

Croix oblique, π, étoile de mer : lire la figure de M38

Prenez le temps de laisser l'œil relier les points les plus vifs : deux chaînes d'étoiles se croisent en biais, une longue et une plus courte, et forment une croix penchée. Beaucoup d'observateurs y voient plutôt la lettre grecque π — deux montants et une barre — et l'effet est, curieusement, plus net dans un petit instrument que dans un gros, parce qu'un télescope modeste ne montre que les étoiles brillantes qui portent la figure, sans la noyer sous les faibles. C'est la marque de fabrique de M38, celle qui le distingue au premier coup d'œil de ses deux voisins.
M38 vu par Pan-STARRS : ses étoiles brillantes forment une croix oblique
M38 (NGC 1912) — Donald Pelletier / Pan-STARRS (CC BY-SA 4.0)

Le cœur de l'amas

Un phare 900 fois le Soleil au centre de la croix

La plus brillante de la famille

Au centre de la figure veille l'étoile la plus brillante de l'amas : une géante jaune de type spectral G0, de magnitude apparente 7,9. Sa magnitude absolue de −1,5 en fait un astre qui rayonne près de 900 fois l'énergie du Soleil. C'est une étoile autrefois plus chaude, aujourd'hui gonflée et refroidie en fin de vie — le premier membre de l'amas à avoir vieilli, et le repère naturel autour duquel se déploie la croix.

Une géante jaune, pas rouge

Sa teinte jaune, proche de celle du Soleil en plus intense, la distingue des géantes franchement orangées qui ponctuent M37. Elle rappelle que M38, plus jeune que son voisin de quelques dizaines de millions d'années, en est à un stade d'évolution légèrement différent : ses géantes n'ont pas encore autant refroidi. Dans un télescope de 100 mm, cette étoile centrale est la première à trancher sur le semis blanc-bleuté qui l'entoure.

Ce que « 900 soleils » veut dire

Vue depuis la Terre, cette géante n'est qu'une étoile de magnitude 7,9, invisible à l'œil nu. C'est la distance qui la rabaisse : à 4 200 années-lumière, même un astre 900 fois plus lumineux que le Soleil se réduit à un point discret. Le calcul se lit dans l'autre sens — depuis M38, notre propre Soleil brillerait à la magnitude +15,3, hors de portée de la plupart des télescopes d'amateur. C'est l'échelle réelle du ciel profond.

Un amas encore soudé

Malgré son âge, M38 n'a pas fini de se disperser : ses étoiles restent groupées en un noyau reconnaissable, chaînes comprises. À terme — dans quelques centaines de millions d'années — la gravité de la Galaxie et les rencontres avec d'autres nuages étireront ces chaînes puis les dissoudront, et la croix s'effacera. Elle est un instantané : une figure qui n'existe que pour cette tranche de la vie de l'amas, et pour notre point de vue.

Le compagnon

M38 et NGC 1907, deux amas dans le même champ

À environ 0,5° au sud de M38 — un diamètre de pleine lune — se tapit un second amas, bien plus discret : NGC 1907. Petit (à peine 7′), compact, de magnitude 8,2, il rassemble quelque 300 étoiles plus faibles et plus serrées, et se montre dans le même champ qu'un instrument à grand champ ou aux jumelles puissantes. Le contraste fait tout le charme du couple : la croix aérée de M38 d'un côté, une petite tache granuleuse de l'autre.
Le petit amas ouvert NGC 1907, compact et âgé, voisin de M38 dans le Cocher
NGC 1907 — Donald Pelletier / Pan-STARRS (CC BY-SA 4.0)

Un faux couple

L'œil les rapproche, mais l'espace les sépare : NGC 1907 est nettement plus lointain (autour de 5 200 années-lumière, contre ~4 200 pour M38) et bien plus vieux — près de 500 millions d'années, soit le double de son voisin. Les deux amas ne sont pas nés ensemble et ne forment pas une paire liée. Les études penchent pour une simple rencontre de passage : deux familles d'étoiles venues de régions différentes de la Galaxie, qui se croisent aujourd'hui sur notre ligne de visée.

Chercher les deux, pas un

L'intérêt du duo, c'est justement de les cueillir ensemble. Une fois M38 centré, glissez d'un demi-degré vers le sud : NGC 1907 apparaît comme une petite tache floue granuleuse, plus concentrée que M38 et sans figure reconnaissable. Un télescope de 150 mm commence à en résoudre les membres les plus vifs ; en dessous, il reste un grumeau. Le voir demande un ciel correct, mais le trouver récompense : peu d'observateurs pensent à le chercher.

Ses voisins

M38, la pointe nord du trio d'amas du Cocher

M36, M37, M38 : le trio du Cocher en un tableau
Amas Magnitude Étoiles Sa marque propre
M38 (NGC 1912) 7,4 ~100 le plus au nord, en croix oblique / π, avec sa géante jaune et NGC 1907
M36 (NGC 1960) 6,0 ~60 au sud-est de M38, le plus jeune et le plus compact des trois
M37 (NGC 2099) 5,6 500+ à l'écart, hors du pentagone, le plus riche, à géante orange
Trois amas ouverts de Messier s'égrènent dans la portion de Voie lactée que traverse le Cocher, et une soirée d'hiver les enchaîne sans peine. M38 occupe la position la plus au nord-ouest ; M36, plus jeune et plus serré, se trouve à environ 2,3° au sud-est ; M37, le plus riche, se pose à l'écart des deux autres, seul hors du grand pentagone de la constellation. Balayer de M38 à M36 puis M37 revient à lire une gradation : la croix aérée, le petit noyau dense, puis la nuée saupoudrée. M38 en est l'entrée, celui qui offre la figure la plus lisible aux petits instruments.

À l'oculaire

De la tache laiteuse à la croix résolue en étoiles

M38 selon votre instrument
Avec quoi Ce que vous atteignez
À l'œil nu sous un ciel bien noir, une très faible tache floue à deviner en vision décalée, à l'ouest du pentagone du Cocher
Jumelles 10×50 un petit nuage laiteux, allongé, où l'on devine deux ou trois grains à la limite de la résolution
Jumelles 20×80 un amas rond et lâche d'étoiles faibles ; la croix commence à s'esquisser, NGC 1907 apparaît à côté
Télescope 80–100 mm la croix oblique se dessine nettement, la géante jaune tranche au centre, une dizaine d'étoiles résolues
150 mm à 60–100× des chaînes d'étoiles rayonnent depuis le centre : la figure d'étoile de mer, et NGC 1907 se piquette au sud
200 mm à bas grossissement l'amas remplit presque le champ, une nuée d'étoiles de magnitude 9 à 10, la croix noyée mais superbe

Repérer

Le plus au nord du trio, à 2,5° de M36

Le Cocher se repère à son grand pentagone d'étoiles, dominé par Capella (magnitude 0,08), la sixième étoile la plus brillante du ciel. M38 se cache à l'intérieur de cette figure, du côté sud, entre θ Aurigae (magnitude 2,65) et El Nath (β Tauri, magnitude 1,65), l'étoile que le Cocher partage avec le Taureau. Il est le plus au nord-ouest des trois amas : une fois M38 trouvé, on descend d'environ 2,3° vers le sud-est pour M36, puis on saute plus loin pour M37.
Carte du Cocher situant M38, M36 et M37 sous Capella, entre thêta Aurigae et El Nath
Carte du Cocher : Grum / Wikimedia (CC BY-SA 3.0)
  1. Partez de Capella, l'étoile dorée du Cocher

    En soirée d'hiver, une étoile jaune vif domine le haut du ciel : c'est Capella, la lucida du Cocher. Elle sert d'ancre — le pentagone de la constellation s'ouvre juste en dessous d'elle.

  2. Descendez vers θ Aurigae et El Nath

    θ Aurigae marque le coin sud du pentagone ; El Nath (β Tauri), un peu plus bas, est la pointe partagée avec les cornes du Taureau. La zone des amas s'étend entre ces deux étoiles vives.

  3. Visez M38 en premier, le plus au nord

    Aux jumelles, cherchez une petite tache floue allongée sur le fond de la Voie lactée, à peu près à mi-chemin entre Capella et El Nath. C'est M38 ; ne descendez à M36 puis M37 qu'ensuite.

  4. Glissez d'un demi-degré au sud pour NGC 1907

    Une fois M38 centré, décalez le champ de 0,5° vers le sud : le petit amas NGC 1907 apparaît comme une tache granuleuse plus compacte. Prenez le duo au plus haut, près du zénith, où l'atmosphère est la plus calme.

M38 — carte d'identité
Repère Valeur
Type d'objet amas ouvert (NGC 1912, Collinder 67)
Constellation le Cocher, entre θ Aurigae et El Nath (β Tauri)
Magnitude 7,4 (parfois donnée 7,0 ou 6,4) — le plus discret des trois amas du Cocher
Distance ≈ 4 200 années-lumière (certaines mesures ~3 480 al / 1 066 pc)
Taille apparente ≈ 21′ — les deux tiers du diamètre de la pleine lune
Saison décembre à février — haut, près du zénith en soirée
Instrument minimal des jumelles pour le repérer, un 80–100 mm pour lire la croix

Un peu d'histoire

Hodierna, Le Gentil, Messier : trois découvertes pour une croix

  1. Avant 1654

    L'astronome sicilien Giovanni Battista Hodierna repère M38 et le porte sur sa liste de nébuleuses et d'amas — l'une des toutes premières observations télescopiques de l'objet, comme pour ses voisins M36 et M37. Son travail restera longtemps ignoré.

  2. 1749

    L'astronome français Guillaume Le Gentil redécouvre l'amas indépendamment, sans connaître le catalogue d'Hodierna. Il le décrit comme une petite nébulosité au sein du Cocher.

  3. 1764

    Charles Messier redécouvre l'amas à son tour et l'inscrit le 25 septembre en 38ᵉ position de son catalogue, la même campagne que M36 et M37. Il note un amas d'étoiles faibles, sans nébulosité.

  4. 1930

    Robert Trumpler formalise la classification des amas ouverts qui range M38 parmi les amas détachés, de luminosités variées et modérément riches — le vocabulaire qui décrit encore aujourd'hui sa croix aérée.

Photo et visuel

Ce que l'infrarouge 2MASS ajoute à la croix de M38

Faites glisser le curseur : à gauche, M38 en lumière visible ; à droite, la même région en infrarouge (relevé 2MASS), où les étoiles froides et la poussière de fond ressortent d'un tout autre éclat.

M38 en lumière visible, puis en infrarouge (2MASS) — vue visible : NOIRLab / NSF / AURA (CC BY 4.0, noao-m38)
M38 en lumière visible : la croix d'étoiles blanches et jaunes sur fond de Voie lactée M38 en infrarouge (2MASS) : les étoiles froides et le fond stellaire ressortent en points éclatants

Ce que la pose longue fait remonter

En photo, la couleur des étoiles de M38 s'affirme : le semis vire au blanc et au bleu-blanc, ponctué du point jaune de la géante centrale, et la Voie lactée derrière lui grouille d'étoiles de fond. Le capteur enregistre jusqu'à la magnitude 15 et au-delà des centaines de membres trop faibles pour l'œil — et, paradoxalement, cette abondance dilue la croix qui faisait toute la signature visuelle. L'infrarouge 2MASS va plus loin, révélant les astres froids et la poussière que la lumière visible masque.

Ce que l'œil garde pour lui

À l'oculaire, tout est gris, sauf la géante jaune centrale, assez brillante pour livrer sa teinte. Mais l'œil offre ce qu'aucune photo saturée ne rend : la figure nette de la croix, débarrassée des milliers d'étoiles faibles, et le petit choc de résoudre soudain, dans un 100 mm, ce qui n'était qu'une tache laiteuse aux jumelles. Cherchez d'abord M38, puis descendez au petit NGC 1907 : c'est le duo qu'aucune image ne remplace tant qu'on ne l'a pas pointé soi-même.
L'avis de Luc

L'avis de Luc

Curieusement, la croix se voit mieux dans une lunette de 80 mm que dans un 250 : trop de diamètre la noie sous les étoiles faibles. À 45×, elle apparaît nette, avec la géante jaune plantée au milieu — les gens la repèrent tout de suite, là où ils peinent sur les autres amas. C'est pourquoi M38 ouvre la ronde du Cocher plutôt qu'il ne la termine. Une manœuvre que presque personne ne fait mérite d'être ajoutée : décaler d'un demi-degré au sud pour cueillir NGC 1907, faible et granuleux, et tenir les deux amas dans le même champ.

Continuer

À explorer autour de M38

L'amas ouvert M37 en gros plan : un semis très dense d'étoiles blanc-bleu réparties sur tout le champ, avec quelques étoiles jaunes et une géante orange près du centre M37, le riche du même trio À l'écart de M38, l'amas le plus peuplé du Cocher : 500 étoiles saupoudrées et sa géante orange centrale. Le Cocher et ses amas Le pentagone du Cocher Repérer Capella, fermer le pentagone jusqu'à Elnath : la fiche pour cueillir M38, M36 et M37 en une seule soirée d'hiver. M38, l'amas de l'Étoile de mer Croix ou étoile de mer : lire un amas ouvert Pourquoi les 100 étoiles lâches de M38 dessinent une figure, là où un amas globulaire n'est qu'une boule serrée.

Quel instrument pour voir la croix de M38 et son compagnon NGC 1907 ?

Des jumelles 20×80 esquissent la croix, un 80–100 mm la dessine nette avec sa géante jaune, et un 150 mm résout le petit NGC 1907 au sud. Nos choix par usage et par budget.

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