Une nebuleuse qui n’existait pas
Le 24 octobre 1764, Charles Messier cherchait une nebuleuse signalee par Johannes Hevelius au-dessus de la queue de la Grande Ourse. Il ne trouva aucune nebulosite, mais deux etoiles tres rapprochees de neuvieme magnitude, difficiles a separer avec sa lunette non achromatique de six pieds. Il les catalogua malgre tout, supposant qu’Hevelius les avait prises pour une nebuleuse.
Messier avait raison sur le fond, mais la cible etait ailleurs : Hevelius, qui observait a l’oeil nu, avait probablement vu 74 et 75 Ursae Majoris, une paire sans rapport de magnitudes 5 a 6 separee de 22 minutes d’arc, situee un degre plus a l’est. L’astronome americain Robert Burnham qualifiera plus tard M40 de l’une des rares veritables erreurs du catalogue Messier.
Une double optique, pas un systeme binaire
M40 n’est pas une etoile double physique : les deux astres ne sont pas lies gravitationnellement. Ils apparaissent proches uniquement par effet de perspective. Les donnees combinees Hipparcos et Gaia donnent des parallaxes de 2,87 plus ou moins 0,24 millisecondes d’arc pour la composante A (HD 238107) et 7,13 plus ou moins 0,24 mas pour la composante B (HD 238108), soit des distances respectives d’environ 350 plus ou moins 30 pc (1140 plus ou moins 100 al) et 140 plus ou moins 6 pc (455 plus ou moins 20 al).
Autrement dit, les deux etoiles sont separees dans l’espace par pres de 700 annees-lumiere. HD 238107 est une geante rouge de type spectral G0, HD 238108 une etoile de la sequence principale de type F8. [Plusieurs sources anciennes donnent des distances de 510 et 360 al, valeurs anterieures aux mesures Gaia ; les valeurs retenues ici sont les plus recentes.]
Le designation Winnecke 4
L’objet porte aussi le nom de Winnecke 4, du nom de l’astronome allemand Friedrich August Theodor Winnecke qui l’ajouta en 1863 comme quatrieme entree de son catalogue d’etoiles doubles. C’est sous cette designation qu’il est le plus souvent reference dans la litterature specialisee sur les etoiles doubles.
Comment l’observer
Avec des composantes de magnitudes 9,65 et 10,10 environ, separees de quelque 50 secondes d’arc, M40 exige un telescope. Il se situe dans la Grande Ourse, juste au nord-ouest de Megrez (Delta Ursae Majoris), l’etoile qui relie la casserole a la queue de la Grande Casserole, a proximite immediate de l’etoile 70 Ursae Majoris de magnitude 5,5. Un petit instrument suffit a separer les deux composantes. Bonus pour les instruments plus puissants : plusieurs galaxies faibles se cachent dans le champ, dont NGC 4290 et NGC 4284, bien trop tenues pour avoir ete vues par Messier ou Hevelius.