Sac de Charbon — La grande nébuleuse obscure du ciel austral
Le Sac de Charbon est la plus spectaculaire des nébuleuses obscures : une immense tache d’encre qui semble trouer la Voie lactée juste à côté de la Croix du Sud. Visible à l’œil nu, ce nuage sombre est connu des peuples de l’hémisphère sud depuis la nuit des temps.
Description
Situé à environ 600 années-lumière de la Terre, le Sac de Charbon est le nuage obscur majeur le plus proche du système solaire. Il s’étend sur 30 à 35 années-lumière et couvre dans notre ciel une surface énorme, d’environ 7° sur 5° — l’équivalent de dizaines de pleines lunes — à cheval sur les constellations de la Croix du Sud, de la Mouche et du Centaure. Contrairement aux nébuleuses lumineuses, il ne brille pas : c’est un nuage de gaz moléculaire froid et de poussières si dense qu’il bloque la lumière des étoiles situées derrière lui. Nombre de ses grains de poussière sont enrobés de glaces d’eau, d’azote, de monoxyde de carbone et de molécules organiques simples, qui absorbent et diffusent la lumière visible.
Pas si noir qu’il en a l’air
En 1970, l’astronome finlandais Kalevi Mattila a démontré que le Sac de Charbon n’est pas parfaitement noir : il conserve environ 10 % de la luminosité de la Voie lactée environnante, grâce à la lumière des étoiles qu’il réfléchit faiblement. Les rares étoiles d’arrière-plan qui percent le nuage apparaissent rougies, car la poussière absorbe davantage la lumière bleue que la rouge. Les mesures d’extinction ont par ailleurs révélé que le Sac de Charbon se compose en réalité de deux grands nuages superposés, situés à environ 610 et 790 années-lumière. Et son avenir est lumineux : dans quelques millions d’années, la matière de ce réservoir s’effondrera pour allumer de nouvelles étoiles.
Un monument du ciel austral
Le Sac de Charbon occupe une place unique dans l’imaginaire des peuples de l’hémisphère sud. Dans l’astronomie aborigène d’Australie, il forme la tête de l’Émeu céleste, une constellation dessinée non par des étoiles mais par les nuages sombres de la Voie lactée. Les Incas y voyaient un oiseau, le Yutu. Le premier Européen à le signaler fut le navigateur espagnol Vicente Yáñez Pinzón, en 1499. L’objet fut ensuite surnommé le « Nuage de Magellan noir », par contraste avec les deux galaxies satellites brillantes de la Voie lactée. Il porte aujourd’hui la désignation Caldwell 99.
Observation
Réservé aux observateurs de l’hémisphère sud (ou des tropiques), le Sac de Charbon se repère à l’œil nu par nuit noire, immédiatement au sud-est de la Croix du Sud, près de l’étoile brillante Acrux. Le contraste avec la bande éclatante de la Voie lactée est saisissant — c’est d’ailleurs ce contraste qui le rend si sombre en apparence. Aux jumelles, on explore ses frontières déchiquetées et les rares étoiles rougies qui le transpercent. Le magnifique amas de la Boîte à Bijoux (NGC 4755) brille juste à côté.
Questions fréquentes
Pourquoi le Sac de Charbon est-il sombre ?
Parce que c’est un nuage de poussières et de gaz froid si dense qu’il bloque la lumière des étoiles situées derrière lui. Ce n’est pas un trou dans la Voie lactée, mais un écran de matière interstellaire.
Peut-on le voir depuis la France ?
Non. Le Sac de Charbon jouxte la Croix du Sud, invisible depuis la métropole. Il faut descendre sous les tropiques ou dans l’hémisphère sud pour l’admirer.