Grande Ourse

Grande Ourse
Désignation
Nom latin	Ursa Major
Génitif	Ursae Majoris
Abréviation	UMa
Observation
Ascension droite	Entre 119,5° et 216,25°
Déclinaison	Entre 29° et 73,5°
Taille observable	1 280 deg² (3)
Visibilité	Entre 90° N et 30° S
Méridien	20 avril, 21h00
Étoiles
Brillantes (m≤3,0)	6 (ε, α, η, ζ, β, γ)
À l’œil nu	216
Bayer / Flamsteed	92
Proches (d≤16 al)	3
La plus brillante	Alioth (1,76)
La plus proche	Lalande 21185 (8,29 al)
Objets
Objets de Messier	7 (M40, M81, M82, M97, M101, M108, M109)
Essaims météoritiques	Alpha ursa majorides Léonides-ursides
Constellations limitrophes	Bouvier Chevelure de Bérénice Chiens de chasse Dragon Girafe Lion Lynx Petit Lion

La Grande Ourse est la troisième plus grande constellation du ciel. Elle contient le « grand chariot » ou « grande casserole », l'un des astérismes les plus connus de l'hémisphère nord. Elle est très facilement reconnaissable par la forme de casserole que composent ses sept plus brillantes étoiles. La Grande Ourse est une constellation circumpolaire pour les observateurs situés au-dessus de 41° de latitude Nord et elle ne semble jamais se coucher. En grec, le mot ours se dit arktos, elle était l’une des 48 constellations identifiées par Ptolémée.

Selon la mythologie grecque, cette constellation représenterait Callisto, une nymphe aimée de Zeus. Quand Héra, l'épouse de Zeus, découvrit leur relation, elle changea Callisto en Grande Ourse et son fils Arcas en Petite Ourse. Outragée par cette offense à son honneur, Héra demanda justice à l'Océan, et les ourses furent alors condamnées à tourner perpétuellement autour du pôle Nord, jamais autorisées à se reposer sous la mer.

Selon une autre version, la nymphe Callisto était la fille de Lycaon, un roi d’Arcadie. Zeus l’aperçut alors qu’elle chassait en compagnie d’Artémis et il s’en éprit. Héra, jalouse, changea la jeune fille en ourse après qu’elle eût donné naissance à un fils, Arcas. L’enfant grandit, devint un homme, et un jour qu’il participait à une chasse, la déesse dirigea Callisto vers l’endroit où il se trouvait, dans l’espoir de lui voir décocher une flèche à sa mère, en toute ignorance. Mais Zeus enleva l’ourse et la plaça parmi les étoiles. Plus tard, son fils Arcas vint l’y rejoindre. Ils prirent respectivement les noms de Grande Ourse et de Petite Ourse.

La Grande Ourse est à l'origine du terme « septentrional » : les Romains appelaient cette constellation septem triones c'est-à-dire « les sept bœufs de labour » qui tournent toujours autour du nord. Au Royaume-Uni, on l'appelle the Plough (la charrue), aux États-Unis, the Big Dipper (la grande cuillère), en Scandinavie, Karlavagen (le wagon de Charles, probablement Charlemagne), en Bretagne Karr kamm (chariot tordu), Karr Arzhur (le chariot du roi Arthur) ou Lost-arar (le bout de la charrue). Dans l'astronomie hindoue, on l'appelle aussi Sapta Rishi (les sept sages), et en persan, Haft Awrang (les sept trônes). En astronomie chinoise, ses sept étoiles principales correspondent à l'astérisme Beidou, un des plus anciens astérismes utilisés (hormis les loges lunaires, dont l'orientation était utilisée pour suivre le cycle des saisons.

Certains Indiens d'Amérique du Nord (Algonquins, Micmacs, Narragansett, Cherokees) considèrent aussi ce groupe d'étoiles comme une ourse poursuivie par trois chasseurs.

Une version arabe raconte que la constellation représente le cercueil d'un père tiré par ses trois filles (le rectangle que forment les quatre étoiles représente son cercueil). Elles le portent depuis la nuit des temps et essaient de rattraper son assassin (La Petite Ourse). Le jour où elles attraperont l'assassin, ce sera la fin du ikhan.

La Grande Ourse est la constellation la plus connue, celle qu'on apprend généralement à reconnaître en premier dans l'hémisphère nord. Sept étoiles ressortent nettement parmi les autres et forment le Chariot (ou la Casserole). Cette formation en chariot est visible toute l'année dans les villes situées au-dessus de 40° de latitude nord ; à titre indicatif New York, Rome et Pékin sont très proches de cette latitude. Pour les villes situées plus au sud, le Chariot disparaît sous l'horizon pendant l'automne.

Repérage de la constellation

La « grande casserole » se repère par observation directe. Dubhe (α UMa), Merak (β UMa), Phecda (γ UMa), Megrez (δ UMa), Alioth (ε UMa), Mizar (ζ UMa) et Alkaid (η UMa) forment l'un des astérismes les plus connus : le « Chariot » ou la « Casserole » (ou parfois la « Cuillère ») de la Grande Ourse. Cet astérisme est tellement caractéristique et brillant que Johann Bayer partit du bout (Dubhe) et le remonta (Alkaid) pour désigner les étoiles de la constellation, au lieu de les classer par magnitude comme il avait l'usage de le faire.

Forme de la constellation

Un autre astérisme provient de la culture arabe. Il s'agit des « sauts de la gazelle », une série de trois paires d'étoiles :

• Alula Borealis (ν UMa) et Alula Australis (ξ UMa), le « premier saut » ;
• Tania Borealis (λ UMa) et Tania Australis (μ UMa), le « deuxième saut » ;
• Talitha Borealis (ι UMa) et Talitha Australis (κ UMa), le « troisième saut ».

Ces étoiles se trouvent le long de la frontière sud-ouest de la constellation, les « orteils » de l'Ourse.

Mizar et Alcor

Mizar (ζ UMa) est l'étoile du milieu dans la série des trois qui forment le « manche » de la casserole. Elle est connue pour posséder un compagnon — Alcor (80 UMa) — qui est discernable à l'œil nu (on peut le deviner sur l'illustration). Pouvoir les distinguer était d'ailleurs un défi traditionnel d'acuité de vision dans plusieurs cultures, Gengis Khan en aurait fait l'un des critères de sélection de ses archers.

Repérages à partir de la constellation

Ces étoiles particulièrement visibles sont utiles pour trouver d'autres étoiles importantes, le grand chariot jouant le rôle d'un véritable poteau indicateur céleste.

• Une méthode très connue permet de déterminer l'emplacement de l'étoile polaire (α Ursae Minoris) : en traçant une ligne de Merak à Dubhe, et en la suivant sur cinq fois la distance entre ces deux étoiles, on tombe sur l'Étoile polaire après une trentaine de degrés.
• Dans l'autre sens, en prolongeant la ligne de Dubhe à Merac, cet alignement passe d'abord par ψ UMa après _{10°, puis par ν UMa (premier saut de la Gazelle, et patte avant de l'Ourse) après encore} 10°, et après un dernier saut de ~10° on tombe sur Zosma (δ Leo) (visible sur l'illustration). La paire d'étoiles qui forme la patte avant est pratiquement dans cet alignement, ce qui permet de confirmer son identification.
• Si l'on part du bord intérieur de la casserole, on peut suivre l'alignement Megrez (δ UMa) Phecda (γ UMa). Cet alignement passe également par ψ UMa après _{10°, puis après} 15° sur une étoile plus faible entre les deux premiers sauts de gazelle, qui est Praecipua (46 Leonis Minoris). En continuant cet alignement on tombe dans le Lion), d'abord sur γ Leo (visible sur l'illustration) et dans son prolongement sur Régulus, après un parcours total de ~45°.
• Dans l'autre sens, le même alignement Phecda (γ UMa) Megrez (δ UMa) traverse les gardiennes de la Petite Ourse, puis les pieds du Dragon, et arrive finalement dans l'axe des ailes du Cygne.
• Une autre méthode de repérage très connue consiste à suivre la courbe de la queue de la casserole en tournant à gauche suivant un arc de cercle vers α Bootis (Arcturus), puis de continuer sur la même distance et avec la même courbure jusqu'à α Virginis (Spica).
• Dans l'autre sens, la diagonale de la casserole qui passe par Megrez (δ UMa) et Merak (β UMa) se prolonge à travers θ UMa et la paire d'étoiles qui marque le troisième « saut de la Gazelle » (ι et κ UMa), et l'extrémité de la constellation. Au-delà, dans le même alignement, on tombe sur une petite étoile du Lynx (sans intérêt particulier), et après ~30° dans le même prolongement on tombe sur Castor et Pollux (un peu à droite de l'axe), des Gémeaux, et toujours dans le même alignement Rigel puis Bételgeuse de la constellation d'Orion.
• Le « dos » de la Grande Ourse forme un alignement entre Megrez (δ UMa) et Dubhe (α UMa), qui se prolonge à travers 23 UMa et ο UMa (extrémité de la constellation, sur la « fesse » de l'Ourse). Cet alignement se prolonge à travers le Lynx sur une trentaine de degrés pour tomber sur Capella du Cocher.
• Dans l'autre sens, l'alignement du « dos » de Dubhe (α UMa) à Megrez (δ UMa) passe par Alkaid (η UMa), le « nez » de l'Ourse, traverse la tête du Cocher et permet de repérer Gemma dans la Couronne boréale.
• Si l'on prolonge l'axe Phecda-Dubhe en reportant la même distance, on tombe juste en dessous des deux galaxies m81 et m82 (pas toujours facile à trouver autrement)

Alioth (ε Ursae Majoris)

Alioth (ε UMa), juste au milieu de la queue du « chariot », est l'étoile la plus brillante de la constellation de la Grande Ourse et, d'ailleurs, la 34 de la voute céleste.

Alioth est une étoile blanche distante de 81 années-lumière, environ quatre fois plus grande que le Soleil et trois fois plus massive. Son type spectral indique qu'il s'agit d'une étoile particulière (A0p) : elle présente certaines régions de son atmosphère enrichies en certains éléments (oxygène, europium, chrome, ect.) tandis qu'ils sont en déficit dans d'autres zones. Alioth est classée dans la catégorie des étoiles variables de type α Canum Venaticorun, dont α Canum Venaticorum, ou Cor Caroli, en est en effet le prototype).

Dubhe (α Ursae Majoris)

Dubhe (α UMa), la deuxième étoile de la constellation, est une supergéante orange, environ 30 fois plus grande que le Soleil. C'est également une étoile double car elle possède un compagnon distant de 23 ua qui orbite autour d'elle en 44 ans. Plus loin, à 9 000 ua, se trouve un autre système binaire.

Mizar (ζ Ursae Majoris)

Mizar (sans Alcor) est un système stellaire complexe de quatre étoiles : deux couples d'étoiles (l'un orbitant en 20,5 jours, l'autre en 180 jours) tournent l'un autour de l'autre. Elle tient une place de tout premier rang dans l'histoire des étoiles doubles : Mizar avec son cavalier Alcor est une binaire visuelle connue depuis des temps immémoriaux, c'est la première double télescopique (Mizar A et B, découverte par Giovanni Riccioli en 1650), la première double photographiée (par G. P. Bond en 1857), et Mizar Aa et Ab, la première binaire spectroscopique (annonce faite par Edward Charles Pickering en 1889).

Autres étoiles

Merak, Phecda, Megrez, Alioth et Mizar, toutes les cinq des étoiles chaudes de classe A, font partie d'un groupe d'étoiles distant d'environ 80 années-lumière et se déplacent de conserve dans l'espace. Ce groupe d'étoiles s'appelle le courant d'étoiles de la Grande Ourse

Plusieurs galaxies se trouvent dans la Grande Ourse, dont la paire M81 (l'une des plus brillantes galaxies du ciel) et M82 au-dessus de la « tête » de l'Ourse, M101, une belle galaxie spirale au nord-ouest d'Alkaid (η UMa) et les galaxies spirales M108 et M109. La constellation contient environ 50 galaxies, dont la plupart sont moins brillantes que la 10 magnitude.

On y trouve également la nébuleuse planétaire M97.