Le Toucan paré d'un joyau d'innombrables étoiles

C'est dans la constellation australe du Toucan que se trouve le Petit Nuage de Magellan, une des galaxies satellites de la Voie lactée. Mais le Toucan abrite aussi un autre objet célèbre qui brille de mille feux, comme un énorme et magnifique diamant céleste: l'amas globulaire 47 Tucanae (47 Tuc) qui n'est surpassé en taille et en éclat que par un seul autre amas globulaire, Oméga du Centaure.


Les amas globulaires sont des regroupements gigantesques d'étoiles, se comptant en plusieurs dizaines de milliers, où toutes sont considérées comme étant nées en même temps, d'un même nuage de gaz. Ces régions célestes constituent des laboratoires uniques pour l'étude de la façon dont les étoiles évoluent et interagissent. Les étoiles dans les amas globulaires se regroupent sous la forme d'une sphère par effet de leur gravité mutuelle. Ce sont sans doute les plus vieux objets de notre galaxie et ils contiennent principalement des étoiles âgées de faible masse.

47 Tuc est un amas globulaire impressionnant, visible à l'oeil nu dans l'hémisphère sud. Il a été découvert en 1751 par l'astronome français Nicholas Louis de Lacaille qui l'a catalogué dans sa liste d'objets nébuleux australs. Situé à environ 16.000 années-lumière, il a une masse totale d'environ 1 million de fois la masse du Soleil et il s'étend sur 120 années-lumière. Dans le ciel, il est aussi grand que la pleine Lune.

L'image présentée ici a été réalisée avec l'instrument FORS1 du VLT (Very Large Telescope) en 2001 et publiée récemment. L'image couvre seulement la partie centrale la plus dense de l'amas. L'amas globulaire s'étend en réalité quatre fois plus loin ! Comme on peut le voir cependant, la densité d'étoiles diminue rapidement en s'éloignant du centre. Les géantes rouges, les étoiles qui ont consommé tout l'hydrogène de leur noyau et qui ont fortement augmenté de taille, sont particulièrement faciles à repérer.

Cet amas est si dense que les étoiles ne sont séparées les unes des autres que d'à peine un dixième d'année-lumière, la taille du Système Solaire. En comparaison, l'étoile la plus proche de notre Soleil, Proxima du Centaure, est située à quatre années-lumière. Cette densité élevée entraîne de nombreuses "collisions" d'étoiles, certaines fusionnent dans le processus, et certaines appartenant à des systèmes binaires échangent leurs compagnons. Ces phénomènes dynamiques sont à l'origine de nombreux objets exotiques découverts dans l'amas. Ainsi, 47 Tuc contient au moins vingt pulsars milliseconde, des étoiles à neutrons tournant extrêmement rapidement autour de leur axe, plusieurs centaines de fois par seconde.