La Grande Casserole : la « constellation » qui n'en est pas une

La Grande Casserole : la « constellation » qui n'en est pas une

La Grande Casserole n'est pas, techniquement, une constellation. C'est un astérisme -- un motif d'étoiles reconnaissable qui n'a pas de limites officielles propres -- découpé dans la bien plus vaste constellation d'Ursa Major. Et elle ne conservera pas éternellement cette apparence : dans 50 000 ans, ses étoiles auront dérivé vers une nouvelle forme de casserole, orientée dans le sens opposé à celle que nous connaissons aujourd'hui.

Sept étoiles composent ce contour familier en forme de casserole et de manche, qui a guidé voyageurs, conteurs et observateurs du ciel sous des dizaines de noms différents, à travers les cultures et les siècles. La plupart de ces sept étoiles se déplacent ensemble dans l'espace ; deux d'entre elles font exception, ce qui explique précisément pourquoi cette forme a une date de péremption.

En y regardant de plus près, la Casserole se révèle être un point de départ vers bien plus de ciel qu'il n'y paraît de prime abord -- une étoile double qui met à l'épreuve la vue à l'œil nu depuis des siècles, quelques compagnons stellaires cachés, et des lignes de visée qui mènent tout droit à des galaxies lointaines.

Un astérisme caché à l'intérieur d'une constellation

La plupart des gens utilisent « Grande Casserole » et « constellation » comme des synonymes, mais à proprement parler, il s'agit de deux choses différentes. Un astérisme est simplement un motif d'étoiles jugé suffisamment reconnaissable pour recevoir un nom ; il n'a pas de limite officielle et ne nécessite l'approbation de personne. Une constellation, en revanche, est une région du ciel définie par des limites fixes, et chaque étoile située à l'intérieur de ces limites en fait partie, qu'elle appartienne ou non au motif qui a donné son nom à la constellation.

Astérisme de la Grande Casserole photographié dans le ciel nocturne
Les sept étoiles de la Grande Casserole, qui font partie de la constellation d'Ursa Major, photographiées dans le ciel nocturne. Photo : BreakdownDiode, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Les sept étoiles de la Grande Casserole se trouvent toutes à l'intérieur d'Ursa Major, la constellation officiellement connue sous le nom de Grande Ourse. Parmi les 88 constellations modernes du ciel, Ursa Major se classe au troisième rang par la taille, couvrant 3,10 % du ciel tout entier -- soit une superficie de 1 279,66 degrés carrés. La Casserole n'est que la portion la plus brillante et la plus facile à repérer de cette bien plus vaste région en forme d'ours, ce qui explique en grande partie pourquoi les observateurs occasionnels connaissent la Casserole par cœur, mais à peine le reste d'Ursa Major.

Une forme qui ne durera pas

Comme les étoiles de la Casserole se déplacent dans le ciel chacune à sa propre vitesse, la forme visible ce soir n'est en réalité qu'un instantané, et non un motif figé. Le mouvement relatif de ces étoiles continuera de courber et d'étirer ce contour au cours des 100 000 prochaines années. En élargissant l'échelle de temps, le changement devient spectaculaire : d'ici 50 000 ans, le motif actuel se sera entièrement dissous, remplacé par une nouvelle forme de casserole pointant dans le sens opposé à celle d'aujourd'hui.

Toutes les étoiles du groupe ne se déplacent pas au même rythme. Dubhé, à l'angle avant de la casserole, et Alkaid, à l'extrémité du manche, dérivent dans la direction opposée aux cinq autres étoiles, ce qui explique précisément pourquoi ce sont elles qui déforment la silhouette. Ces cinq étoiles centrales appartiennent à ce que les astronomes appellent le Groupe en mouvement d'Ursa Major, un amas d'étoiles voyageant ensemble à travers l'espace -- ce qui signifie que la majeure partie de la Grande Casserole constitue, fait rare pour un astérisme, une véritable famille d'étoiles apparentées.

L'étoile qui met votre vue à l'épreuve

Au niveau de la courbure du manche de la Casserole se trouve Mizar, une étoile longtemps utilisée comme test informel de la vue à l'œil nu, car un compagnon plus faible se trouve juste à côté d'elle. Ce compagnon, Alcor, s'aligne avec Mizar vu depuis la Terre, mais se situe en réalité environ 1 année-lumière plus loin -- les deux étoiles ne ressemblent à des voisines proches que depuis notre point de vue.

Mizar et Alcor, l'étoile double située à la courbure du manche de la Grande Casserole
Mizar (l'étoile double à droite) et Alcor (à gauche), avec la plus faible Sidus Ludovicianum visible en dessous. Photo : Nikolay Nikolov, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Mizar cumule les premières. Ce fut la première étoile double confirmée au télescope, en 1617, et la description qu'en a faite l'astronome italien Giovanni Battista Riccioli en 1650 est souvent citée comme la plus ancienne mention connue d'un système d'étoiles binaires. Les observations n'ont cessé de s'améliorer : en 1889, Mizar est devenue la première étoile démontrée comme binaire spectroscopique, une paire trop rapprochée pour être séparée visuellement mais détectable grâce à l'oscillation de sa lumière. En comptant chaque composante, le système de Mizar est constitué de quatre étoiles distinctes.

Le décompte des étoiles de Mizar et Alcor n'a cessé d'augmenter jusque bien dans l'ère moderne. En 2009, l'astronome Eric Mamajek et ses collègues de l'université de Rochester, alors à la recherche d'exoplanètes, ont découvert qu'Alcor elle-même possédait un compagnon caché, portant le système entier à six étoiles au total -- quatre pour Mizar, deux pour Alcor -- plutôt que les deux seuls points de lumière visibles à l'œil nu.

Des repères vers le reste du ciel

La Casserole n'est pas seulement décorative ; elle sert aussi de panneau indicateur. Tracez une ligne de Phecda à Megrez, les deux étoiles où le manche rejoint la casserole, et prolongez-la : elle mène à Thuban, une étoile bien plus faible du Dragon qui a porté le titre d'étoile polaire de la Terre il y a environ 4 000 ans -- un rappel de plus que même les points fixes du ciel ne le restent que pour un temps.

Messier 81, l'une des galaxies spirales proches du manche de la Grande Casserole
La galaxie spirale Messier 81, photographiée par le télescope spatial Hubble. NASA, ESA et la Hubble Heritage Team (STScI/AURA), domaine public, via Wikimedia Commons

Deux autres lignes de visée transforment la Casserole en carte vers l'espace profond. Traversez la casserole en diagonale de Phecda à Dubhé, puis prolongez sur la même distance : le trajet aboutit à la paire de galaxies M81 et M82. À l'extrémité opposée, Alkaid marque l'emplacement situé entre deux autres galaxies spirales : la galaxie du Moulinet, M101, au nord, et la galaxie du Tourbillon, M51, au sud.

Une carte du ciel plus ancienne que l'histoire écrite

La version du ciel nocturne héritée par la plupart des observateurs occidentaux remonte à la Grèce antique, et les traces écrites en sont exceptionnellement bien documentées. Vers 275 av. J.-C., le poète Aratos écrivit les Phénomènes, un poème auquel on attribue la popularisation des légendes constellatoires de l'époque à travers le monde grec.

Ce poème lui-même n'était pas entièrement original. L'unique ouvrage conservé de l'astronome Hipparque, le Commentaire, daté de 147 av. J.-C., affirme qu'Aratos avait largement emprunté ses descriptions à une œuvre antérieure, aujourd'hui perdue, portant le même titre et due à Eudoxe, datée de 366 av. J.-C. Couche après couche, la même poignée de motifs d'étoiles n'a cessé d'être recopiée. Toute cette tradition a fini par être formalisée : en 1922, l'Union astronomique internationale a arrêté la liste des 88 constellations officielles, en s'appuyant en grande partie sur le cadre établi dans l'Almageste de Ptolémée.

Un guide chanté vers la liberté

L'utilité de la Casserole comme repère directionnel dépasse largement les livres d'astronomie. « Follow the Drinkin' Gourd », une chanson populaire afro-américaine qui utilise la Grande Casserole comme aide à la navigation, fut publiée pour la première fois en 1928. C'est un rappel que ces mêmes sept étoiles, utilisées pour repérer des galaxies lointaines, ont aussi servi, pour un tout autre public, de simple boussole fixée dans le ciel nocturne.

Sources