Observer · Ciel profond

M55, le globulaire le plus lâche du ciel, qu'on résout jusqu'au cœur

La plupart des amas globulaires vous opposent un noyau éblouissant qu'aucun télescope d'amateur ne fracasse. M55 fait l'inverse : c'est une grande boule d'étoiles diffuse et sans centre, la plus déconcentrée du catalogue de Messier. Résultat, dès 100 à 150 mm elle se dénoue en une nuée d'étoiles fines et régulières jusqu'en son milieu — un aspect « poudré » que peu d'objets offrent. Reste un obstacle : à −31° de déclinaison, elle rase l'horizon sud. Voici ce qu'on en voit vraiment, pourquoi elle se laisse résoudre là où sa voisine M54 résiste, et comment la débusquer dans un désert d'étoiles à l'écart de la Théière.

17600: années-lumière : sa distance, l'un des globulaires les plus proches
11: classe XI de concentration Shapley-Sawyer, parmi les plus lâches des globulaires
19 ′: de diamètre apparent — les deux tiers de la pleine Lune
100: mm de diamètre suffisent à le grener jusqu'au centre
12: milliards d'années : son âge, presque celui de l'Univers

Ce que c'est

Une nuée d'étoiles très vieille, et curieusement débraillée

Deux noms le désignent : M55 pour la 55ᵉ entrée du catalogue de Charles Messier, NGC 6809 pour le New General Catalogue. Sa nature est celle d'un amas globulaire — une pelote d'étoiles très anciennes, ici quelque 100 000 soleils, que leur gravité mutuelle tient soudés en une sphère depuis les premiers âges de la Galaxie. Ses feux se sont allumés voici environ 12,3 milliards d'années, et sa composition le trahit : avec une métallicité [Fe/H] ≈ −1,9, ses étoiles ne renferment qu'à peine 1 % du fer que porte le Soleil. C'est une relique de l'aube cosmique, façonnée avant que les générations stellaires n'aient enrichi le gaz en éléments lourds. Sa masse totale avoisine 270 000 masses solaires, pour un diamètre réel de près de 97 années-lumière.

L'amas globulaire M55 (NGC 6809) : une large boule d'étoiles diffuse, sans noyau dense, résolue en points jusqu'au centre — M55 — Hillary Mathis, REU Program / NOIRLab / NSF / AURA (CC BY 4.0)

Classe XI : le globulaire qui n'a jamais formé de cœur

Les amas globulaires se rangent sur une échelle de densité, dite de Shapley-Sawyer, graduée de I (le plus ramassé, un noyau presque stellaire) à XII (le plus étalé). M55 se classe en XI : l'une des concentrations les plus faibles de tout le catalogue. Là où un globulaire ordinaire empile ses étoiles en un centre aveuglant, M55 les répartit presque uniformément d'un bord à l'autre. Il n'a pas de cœur qui écrase le reste — juste une densité douce, régulière, qui décline à peine vers les bords. C'est cette architecture débraillée qui fait tout son intérêt à l'oculaire.

Des étoiles rajeunies au milieu des anciennes

Un amas aussi vieux ne devrait plus abriter que des astres déclinants. On y trouve pourtant 74 « traînardes bleues » (blue stragglers) — des étoiles bleues et chaudes qui semblent trop jeunes pour l'endroit, nées de la fusion ou du transfert de matière entre deux soleils qui se sont frôlés dans la foule. M55 compte aussi 55 étoiles variables recensées, dont 35 de type SX Phoenicis, de brèves pulsantes qui battent en quelques heures. Autant de sismographes qui permettent de dater l'amas et d'en peser la distance.

Loin, mais pas trop

À 17 600 années-lumière (soit 5,4 kiloparsecs), M55 figure parmi les globulaires les plus proches qu'on puisse pointer — il se tient à quelque 12 700 années-lumière du centre de la Galaxie, du même côté que nous. C'est cette relative proximité, autant que sa faible concentration, qui explique qu'on en sépare les étoiles si aisément : ses géantes les plus brillantes atteignent la magnitude 12, à la portée d'une petite lunette, là où celles d'un amas lointain restent hors d'atteinte.

Sa grande singularité

Pourquoi M55 se dénoue là où sa voisine M54 reste une bille

Deux globulaires, deux mondes, un même coin de ciel

Le Sagittaire concentre quelques-uns des plus beaux amas du ciel, et le contraste entre eux est saisissant. À portée de la même soirée se tiennent M22, le grand amas brillant, M28, compact et discret, et M54, la petite bille laiteuse venue d'une autre galaxie — chacun a sa page. M55, lui, joue une partition à part : c'est le plus lâche du lot. Braquez un télescope de 200 mm sur M54, puis sur M55, dans la foulée : le premier reste une boule cotonneuse impossible à émietter, le second se déploie en un semis d'étoiles fines qu'on suit jusqu'au centre. La démonstration est immédiate.

Faible concentration = résolution facile

La raison tient à deux chiffres. D'abord la distance : M55 est huit fois plus proche que M54, ses étoiles y sont donc bien plus brillantes. Ensuite et surtout la concentration : en classe XI, ses soleils ne se chevauchent pas en un noyau saturé. Chaque point garde de l'espace autour de lui, et l'œil les sépare sans peine. Un amas de classe III comme M54 empile au contraire ses étoiles en une bouillie de lumière qu'aucun grossissement ne défait. M55 offre ainsi le luxe rare d'un globulaire qu'on résout d'un bord à l'autre, sans point aveuglant au milieu.

M55 le lâche, face à un globulaire concentré
Critère	M55 (lâche)	Globulaire concentré (ex. M54)
Classe de concentration	XI (parmi les plus lâches)	III (très dense)
Noyau	aucun cœur brillant, densité douce et uniforme	centre éblouissant et saturé
Résolution en étoiles	jusqu'au centre dès 100 à 150 mm	boule laiteuse même à 300 mm
Distance	≈ 17 600 al	≈ 87 000 al
Aspect à l'oculaire	nuée « poudrée » aérée	bille compacte au noyau blanc
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Repérer

À l'écart de la Théière, dans un désert d'étoiles

Ses voisins du Sagittaire se logent au creux ou sur le couvercle de la Théière, calés contre une étoile vive. M55 échappe à cette commodité : il gît à quelque 8° à l'est d'Ascella (ζ Sagittarii, magnitude 2,6), l'étoile qui marque le sommet de l'anse du pot. Ce grand pas — plus de quinze diamètres lunaires — vous emmène dans une région pauvre en repères, où aucun phare ne vient border la cible. C'est là toute sa difficulté : non pas la faiblesse de l'amas, mais l'absence d'étoile-guide à ses côtés. Il faut y aller par balayage patient, à faible grossissement, jusqu'à ce que la seule tache floue du secteur émerge du fond noir.

Carte de repérage de M55 dans le Sagittaire, à l'est de l'étoile Ascella (ζ Sagittarii) — Carte du Sagittaire et de M55 — ESO, IAU et Sky & Telescope (CC BY 4.0)

Posez d'abord la Théière plein sud

En cœur d'été, vers 23 h, repérez au ras de l'horizon sud la poignée d'étoiles en forme de pot à infusion : c'est le Sagittaire. Vous n'y restez pas — l'amas est ailleurs, à l'est du pot.
Calez-vous sur Ascella, au sommet de l'anse

Ascella (ζ Sagittarii, magnitude 2,6) ferme l'anse de la Théière, côté est. C'est votre tremplin : amenez-la au bord de votre chercheur, du côté opposé à la panse.
Sautez 8° plein est, dans le vide

Depuis Ascella, glissez d'environ 8° vers l'est, soit plus de quinze diamètres lunaires, à travers un champ presque désert. Sans étoile pour vous tenir la main, avancez par petits bonds à faible grossissement.
Cueillez la seule tache floue du secteur, au méridien

Une boule ronde et diffuse, sans point brillant en son cœur, finit par se détacher : c'est M55. Visez-la à son passage plein sud, au plus haut de sa course, lors d'une nuit sèche et depuis un site dégagé côté sud.

M55 — carte d'identité
Repère	Valeur
Type d'objet	amas globulaire à très faible concentration (NGC 6809), classe Shapley-Sawyer XI
Constellation	Sagittaire — ≈ 8° à l'est d'Ascella (ζ Sgr), dans un champ pauvre en étoiles
Magnitude	6,3 (à la limite de l'œil nu sous très bon ciel, facile aux jumelles)
Distance	≈ 17 600 années-lumière (5,4 kpc)
Taille apparente	19′ (les deux tiers de la pleine Lune)
Saison	été — juillet et août, bas sur l'horizon sud, à cueillir au méridien
Instrument minimal	100 mm pour le résoudre jusqu'au centre ; jumelles 50 mm pour la boule diffuse
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À l'oculaire

De la bouffée laiteuse au semis « poudré »

M55 selon votre instrument
Avec quoi	Ce que vous atteignez
À l'œil nu	quasi invisible : à magnitude 6,3 et si bas au sud, il faut un ciel d'exception depuis un site méridional pour le deviner
Jumelles 10×50	une boule ronde, diffuse et uniforme, sans noyau — une bouffée laiteuse d'environ 19′
Lunette 80 à 100 mm	la boule commence à se granuler ; des pointes d'étoiles émergent sur toute sa surface, sans condensation centrale
150 mm	résolu en une nuée d'étoiles fines jusqu'au centre — l'aspect « poudré » régulier qui fait sa réputation
200 mm	des centaines d'étoiles semées uniformément remplissent le champ, en un tapis lâche et aéré
250 à 300 mm	un semis d'étoiles jusqu'aux bords, toujours sans flambée centrale : sa signature de globulaire sans cœur
Aucune ligne ne correspond au filtre.

Sa double contrainte : basse surface et faible hauteur

M55 additionne deux handicaps sous nos latitudes. Étalé sur 19′ sans noyau pour concentrer sa lumière, il a une brillance de surface faible : le moindre halo urbain le dilue. Et à −31° de déclinaison, il ne monte jamais haut — une douzaine de degrés au-dessus de l'horizon depuis le nord de la France, à peine 14° depuis le Midi, davantage seulement depuis un site franchement méridional. Le remède tient en une règle : le cueillir pile à son passage au méridien, une nuit sèche et sans Lune, depuis un poste dégagé et privé de pollution lumineuse plein sud. La récompense, elle, est unique : une fois là-haut, sa faible concentration vous l'offre résolu jusqu'au centre, ce qu'aucun globulaire dense ne concède aussi bas.

Comprendre

Ce que l'infrarouge de VISTA arrache à la poussière

Un peu d'histoire

Découvert au Cap, longtemps introuvable depuis Paris

16 juin 1752
Nicolas-Louis de Lacaille repère M55 depuis le cap de Bonne-Espérance, en Afrique du Sud, où l'amas passe haut dans le ciel austral. Il le note comme une « nébuleuse obscure », une tache pâle sans étoiles séparées à sa petite lunette.
24 juillet 1778
Charles Messier parvient enfin à le retrouver depuis Paris et l'inscrit à son catalogue. Sa très basse déclinaison le maintenant au ras de l'horizon parisien, il lui aura fallu des années de tentatives avant de mettre la main dessus.
Fin du XVIIIᵉ siècle
William Herschel, avec ses grands miroirs, y sépare les premières étoiles — des soleils de magnitude 12 à 15. L'objet cesse d'être une simple nébulosité pour devenir une foule d'astres bien réels.
2012
Le télescope infrarouge VISTA de l'ESO livre une image profonde de M55, perçant les nuées de poussière et recensant des dizaines de milliers de ses membres — le portrait le plus complet de cette relique de 12,3 milliards d'années.

L'avis de Luc

Quatorze degrés au-dessus du sud au passage du méridien, depuis les Cévennes, une nuit sèche de fin juillet : en dessous de cette hauteur, M55 ne vaut pas le déplacement. Le repérage demande de la patience — 8° à l'est d'Ascella, dans un trou noir sans étoile-guide, il faut balayer. La récompense tombe d'un coup : à 120× dans un 200 mm, un semis d'étoiles fines et régulières jusqu'au centre, sans le noyau qui écrase M54 pointé juste avant. Les jumelles 10×50 n'en donnent qu'une bouffée floue de 19′ sans relief. C'est le globulaire qui fait comprendre à l'œil ce que « faible concentration » veut dire.

Continuer

À explorer autour de M55

M54, le globulaire qui, lui, ne se résout pas L'exact contrepoint de M55 : huit fois plus lointain, dense en classe III, il reste une bille laiteuse même à 300 mm. Pointez les deux à la suite pour saisir la leçon.

M22, la grosse boule brillante du Sagittaire Sur le couvercle de la Théière : bien plus haut et plus vif que M55, il se grène dès une petite lunette. L'autre grand globulaire de la même nuit d'été.

Champ d'étoiles du Sagittaire autour de M55

S'orienter dans le pot du Sagittaire Ascella, l'anse, le couvercle : le plan de route pour naviguer tout en bas du sud et sauter jusqu'au désert d'étoiles où se cache M55.

Quelles jumelles ou quel télescope pour saisir la nuée poudrée de M55 ?

Une paire de 50 mm suffit à en montrer la boule diffuse au ras du sud, mais il faut au moins 100 à 150 mm pour la résoudre jusqu'au centre en son semis d'étoiles fines. Nos choix, classés par usage et par budget.

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