La nébuleuse de la Grotte est un nuage ténu de gaz lumineux où de nouvelles étoiles se forment, à une distance de la Terre estimée entre 2 400 et 3 000 années-lumière, dans la constellation de Céphée. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9,46 billions de kilomètres. La NASA donne à la nébuleuse une étendue d'environ 40 années-lumière, soit 380 billions de kilomètres. Son nom vient d'une ouverture sombre encadrée par un arc lumineux de gaz, qui rappelle l'entrée d'une grotte.

Taille

La nébuleuse de la Grotte est une nébuleuse en émission, un nuage de gaz qui produit sa propre lumière. L'arc lumineux à l'entrée de la grotte est une région H II, où l'hydrogène brille parce que la lumière des étoiles a arraché des électrons à ses atomes. La nébuleuse est ténue et diffuse, ce qui rend ses bords difficiles à délimiter.

Sa taille dépend elle aussi de sa distance, qui reste incertaine. La NASA la situe à environ 3 000 années-lumière, tandis que des études de la région de formation d'étoiles environnante retiennent plutôt de 2 400 à 2 600 années-lumière environ. Un catalogue de 1959 donne à la nébuleuse une largeur apparente de 60 minutes d'arc, soit 1 degré, une minute d'arc valant 1/60 de degré. À 2 400 années-lumière, cela correspond à environ 42 années-lumière, et à 3 000 années-lumière, à environ 52.

Comparaisons de taille

La nébuleuse de la Grotte est environ 1,7 fois plus large que la nébuleuse d'Orion, qui s'étend sur environ 24 années-lumière.
Elle représente plus de neuf fois la distance du Soleil à Proxima Centauri, l'étoile la plus proche.
Mis bout à bout, environ 10 exemplaires du plus grand des piliers de la Création, chacun long d'environ 4 années-lumière, la traverseraient de part en part.
Dans le ciel, la nébuleuse paraît environ deux fois plus large que la pleine Lune.
Si la nébuleuse de la Grotte était réduite à la longueur d'un marathon, 42,195 kilomètres, l'orbite de Neptune mesurerait environ 1 mètre de diamètre. Proxima Centauri se trouverait à environ 4,5 kilomètres du Soleil.

Des étoiles nées de la lumière stellaire

La nébuleuse de la Grotte fait partie d'un nuage plus vaste de gaz froid et de poussière appelé Céphée B. L'arc lumineux marque le bord de ce nuage, là où il fait face à un groupe de jeunes étoiles chaudes. L'une d'elles, une étoile massive nommée HD 217086, éclaire l'arc depuis l'extérieur du nuage.

Le rayonnement de cette étoile serait aussi à l'origine de nouvelles étoiles. Il pousse une onde de pression dans le nuage, qui comprime le gaz jusqu'à former des étoiles, tout en dispersant les couches externes du nuage.

Des observations réalisées avec l'observatoire à rayons X Chandra et le télescope spatial Spitzer de la NASA confortent cette idée. Les étoiles à l'intérieur de Céphée B ont environ 1 million d'années, et 70 à 80 % d'entre elles possèdent encore des disques de gaz et de poussière où des planètes pourraient se former. Plus loin, les étoiles ont de 2 à 3 millions d'années, et plus loin encore de 3 à 5 millions d'années ; ces étoiles plus âgées ont moins de disques. C'est exactement ce à quoi les astronomes s'attendent si une vague de formation d'étoiles progresse dans le nuage.

Une cible difficile

La nébuleuse de la Grotte brille à une magnitude d'environ 8, sur une échelle de luminosité où les valeurs les plus faibles correspondent aux objets les plus brillants. Sa lumière, diffuse et peu contrastée, en fait l'un des objets les plus difficiles à repérer du catalogue de Caldwell, où elle porte le numéro 9. Sa première observation connue remonte à 1959, lorsque l'astronome Stewart Sharpless l'a repérée sur des photographies de relevés du ciel et l'a répertoriée sous le numéro 155 dans son deuxième catalogue de régions H II, lui donnant le nom Sh2-155.

En 1995, le télescope spatial Hubble a photographié une petite partie de la nébuleuse près de l'entrée de la grotte. Les astronomes recherchaient des disques de formation planétaire autour de ses jeunes étoiles, comme ceux que Hubble avait trouvés dans la nébuleuse d'Orion.

Sources

Caldwell 9. NASA.
Cepheus B: Trigger-Happy Star Formation. NASA Chandra X-ray Observatory, 2009.
Investigation of Star Formation toward the Sharpless 155 H II region. Huang et al., Research in Astronomy and Astrophysics, 2014.
Catalogue of HII Regions. Sharpless, Astrophysical Journal Supplement Series, 1959.
Deepest Ever Look into Orion. European Southern Observatory, 2016.
The Pillars of Creation Revealed in 3D. European Southern Observatory, 2015.
Measuring the Universe. International Astronomical Union.
Proxima's orbit around Alpha Centauri. Kervella et al., Astronomy & Astrophysics, 2017.
Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
Marathon. World Athletics.
Neptune Fact Sheet. NASA, 2024.

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