A l'opposé des amas ouverts nous trouvons des membres de la Population II, les amas globulaires, dont le plus connu sous nos latitudes, M13 dans la constellation d'Hercule se situe à 25000 années-lumière de la Terre.
déscriptoin des amas globulaires :
Les amas globulaires ne contiennent virtuellement pas de poussières ni d'étoiles jeunes. Le plus brillant d'entre tous est Oméga Centaure, NGC 5139. Il brille dans l'hémisphère Sud comme une étoile un peu floue de magnitude 4.2, avec une coloration jaune verdâtre (classe spectrale F7). Situé à 18000 a.l., son diamètre apparent est voisin de celui de la pleine Lune !
Ainsi qu’en témoignent les quelque 200 amas globulaires qui peuplent la Voie Lactée, M13 se trouve en dehors du plan de la Galaxie, dans une zone sphérique centré sur le noyau dénommée le "halo galactique". Son rayon, corrigé de l'absorption interstellaire est d'environ 50000 a.l. Les plus proches se situent à quelques années-lumière du noyau. Ce halo fut mis en évidence dès 1918 par Harlow Shapley et nous retrouvons cette structure autour de la plupart des galaxies.
A partir des lois de la mécanique céleste, les astronomes ont découvert que la quantité de matière contenue dans ce halo est équivalente à la masse des étoiles de la Voie Lactée, bien qu'une partie non négligeable de cette matière ne soit pas visible. Autour d'une galaxie géante, telle la galaxie "Sombrero" M104 dans la constellation de la Vierge, le halo peut contenir jusqu'à 10000 amas globulaires.
Quelques uns parmi les 509 amas globulaires recensés dans M31 par le CFHT sont accessibles aux amateurs. Leur magnitude oscille entre 13 et 15 et ils présentent presque tous un aspect stellaire. Les plus brillants ressemblent à une petite tache de quelques secondes d'arc (< 10"). Leur observation nécessite un télescope d'au moins 250 mm d'ouverture (ou 125 mm avec amplificateur d'image) et de très bonnes conditions atmosphériques.
Amas globulaires dans les galaxies extérieures :
Les amas globulaires sont, semble-t-il, presque aussi vieux que les galaxies qu'ils entourent. Agés de plus de 10 milliards d'années, ils contiennent entre 100000 et 1 million d'étoiles âgées jaunes-oranges en fin d'évolution.
Dave Latham nous rappelle que cette hypothèse est soutenue par au moins trois arguments observationnels :
- Les amas globulaires sont dispersés tant au-dessus qu'en-dessous du plan de la Voie Lactée, et ont donc dû se former avant la condensation des gaz et des poussières qui formèrent le disque Galactique;
- Les éléments lourds que l'on a trouvé dans les atmosphères stellaires des amas globulaires sont déficients d'un facteur 10 à 100 comparés au Soleil, indiquant que les étoiles de ces amas ont appartenu à la première génération d'étoiles, formée avant même que les composés bruts n'aient été enrichis par la nucléosynthèse, précédent l'apparition des étoiles massives;
- Enfin, les étoiles massives se trouvant sur la Séquence principale des amas globulaires se sont toutes consumées, donnant à ces amas un âge d'au moins 12 milliards d'années.
Les amas globulaires renferment également des étoiles variables. M15 (NGC 7078) contient même une nébuleuse annulaire. Rappelons qu'en 1988, les radioastronomes ont confirmé que les amas globulaires contenaient également des étoiles binaires et des pulsars, principalement M15 et 47 Tucana. Des pulsars millisecondes ont été découverts dans M28 et certains amas globulaires contiennent même des pulsars X, issus vraisemblablement de systèmes binaires dont l'un des membres a perdu son atmosphère au profit du pulsar. Ce transfert de masse finit par provoquer l'émission d'un rayonnement X pulsé.
bibliographie :
J.Zahn, Annales d'Astrophysique, 29, 1966, p313 - J.Zahn, Astronomy and Astrophysics, 57, 1966, p383 - J.Zahn et L.Bouchet, Astronomy and Astrophysics, 223, 1989, p112.
S.Tremaine et J.Ostriker, Astrophysical Journal, 196, 1975, p407.
M.Mathewson et al., IAU Symposium 108, 1984, p125 - W.Kunkel et al., Nature, 318, 1985, p160
