Grande Ourse

Selon la mythologie grecque, cette constellation représenterait Callisto, une nymphe aimée de Zeus. Quand Héra, l'épouse de Zeus, découvrit leur relation, elle changea Callisto en Grande Ourse et son fils Arcas en Petite Ourse. Outrée par cette offense à son honneur, Héra demanda justice à l'Océan, et les ourses furent alors condamnées à tourner perpétuellement autour du pôle Nord, jamais autorisées à se reposer sous la mer.

Chez Ovide[2], Callisto était fille de Lycaon, roi d’Arcadie. Zeus aperçut la jeune vierge comme elle chassait en compagnie d’Artémis et s’en éprit ; il la séduisit en prenant l'apparence de Diane elle-même. Héra, jalouse, la changea en ourse après qu’elle eut donné naissance à un fils, Arcas. L’enfant grandit dans l'ignorance de sa mère, et un jour qu’il participait à une chasse, la déesse dirigea Callisto vers l’endroit où il se trouvait, dans l’espoir qu'elle soit transpercée de ses flèches. Mais Zeus enleva l’ourse et la plaça parmi les étoiles où Arcas la rejoignit, sous les noms de Grande Ourse et Petite Ourse.

La Grande Ourse est à l'origine du terme « septentrional » : les Romains appelaient cette constellation septem triones c'est-à-dire « les sept bœufs de labour » qui tournent toujours autour du nord. Au Royaume-Uni, on l'appelle the Plough (la charrue), en Scandinavie, Karlavagen (le wagon de Charles, probablement Charlemagne), en Bretagne Karr kamm (chariot tordu), Karr Arzhur (le chariot du roi Arthur) ou Lost-arar (le bout de la charrue).

L'ours se dit arctos en grec, d'où le nom de cercle arctique qu'on donnait au cercle des étoiles circumpolaires toujours visibles (l'astronome Geminos assignait comme limite à ce cercle, « le pied de devant de la Grande Ourse »), et le terme Arctique qui désigne la région entourant le pôle Nord de la Terre[3].

Selon une légende arabe[4], la constellation représente le cercueil d'un père suivi par le cortège en pleurs de ses trois filles.

Elles le portent depuis la nuit des temps et essaient de rattraper son assassin (La Petite Ourse). Le jour où elles attraperont l'assassin, ce sera la fin du ikhan^[Quoi ?].

Dans l'astronomie hindoue, on l'appelle aussi Sapta Rishi (les sept sages), et en persan, Haft Awrang (les Sept Trônes).

En Chine, les Prêtres taoïstes avaient pour habitude^{[réf. nécessaire]} de prier les esprits et les divinités représentés par les constellations et les étoiles comme la Grande Ourse, et en astronomie chinoise, ses sept étoiles principales correspondent à l'astérisme Beidou (北斗, Běidǒu ou sept étoiles de Beidou 北斗七星, Běidǒu qī xīng[5]), un des plus anciens astérismes utilisés (hormis les loges lunaires, dont l'orientation était utilisée pour suivre le cycle des saisons.

Au Japon, la Grande Ourse reprend le terme chinois et est traduit par « Louche du Nord » 北斗 (hokutô), et dans le Japon médiéval, chacune des sept étoiles de la Grande Ourse portait un nom traditionnel, noms souvent hérités eux-mêmes de la Chine ancienne :

• « Pivot » 樞 (sû) désigne Dubhe (Alpha Ursae Majoris)
• « Superbe jade » 璇 (sen) désigne Merak (Beta Ursae Majoris)
• « Perle » 璣 (ki) désigne Phecda (Gamma Ursae Majoris)
• « Autorité » 權 (ken) désigne Megrez (Delta Ursae Majoris)
• « Baguette de mesure en jade » 玉衡 (gyokkô) désigne Alioth (Epsilon Ursae Majoris)
• « Ouverture du yang » 開陽 (kaiyô) désigne Mizar (Zeta Ursae Majoris).

Enfin, Alkaid (Eta Ursae Majoris) porte à elle seule plusieurs noms traditionnels : « Sabre » 劍 (ken) (forme abrégée de « Extrémité du sabre » 劍先 (ken saki)), « Lumière scintillante » 搖光 (yôkô), ou encore « Étoile de la défaite militaire » 破軍星 (hagun sei), car se diriger en direction de cette étoile était censé être de mauvais augure pour une armée[6].

Certains Amérindiens d'Amérique du Nord (Algonquins, Micmacs, Narragansetts, Cherokees) considèrent aussi ce groupe d'étoiles comme une ourse poursuivie par trois chasseurs.

Aux États-Unis, son surnom actuel est the Big Dipper (la grande cuillère).

Guide pour déterminer l'étoile polaire et α Bootis (Arcturus) à partir de la Grande Ourse.

La « grande casserole » se repère par observation directe. Dubhe (α UMa), Merak (β UMa), Phecda (γ UMa), Megrez (δ UMa), Alioth (ε UMa), Mizar (ζ UMa) et Alkaid (η UMa) forment l'un des astérismes les plus connus : la « Casserole » (ou parfois, le « Chariot », ou encore la « Cuillère ») de la Grande Ourse. Cet astérisme est tellement caractéristique et brillant que Johann Bayer partit du bout (Dubhe) et le remonta (Alkaid) pour désigner les étoiles de la constellation, au lieu de les classer par magnitude comme il avait l'usage de le faire.

Un autre astérisme provient de la culture arabe. Il s'agit des « sauts de la gazelle », une série de trois paires d'étoiles :

• Alula Borealis (ν UMa) et Alula Australis (ξ UMa), le « premier saut » ;
• Tania Borealis (λ UMa) et Tania Australis (μ UMa), le « deuxième saut » ;
• Talitha Borealis (ι UMa) et Talitha Australis (κ UMa), le « troisième saut ».

Ces étoiles se trouvent le long de la frontière sud-ouest de la constellation, les « orteils » de l'Ourse.

Mizar (ζ UMa) est l'étoile du milieu dans la série des trois qui forment le « manche » de la casserole. Elle est connue pour posséder un compagnon — Alcor (80 UMa) — qui est discernable à l'œil nu (on peut le deviner sur l'illustration). Pouvoir les distinguer était d'ailleurs un défi traditionnel d'acuité de vision dans plusieurs cultures, Gengis Khan en aurait fait l'un des critères de sélection de ses archers[7].

La Grande Ourse telle que dessinée par Johannes Hevelius au XVII^e siècle.

Ces étoiles particulièrement visibles sont utiles pour trouver d'autres étoiles importantes, la grande casserole jouant le rôle d'un véritable poteau indicateur céleste.

• Une méthode très connue permet de déterminer l'emplacement de l'étoile polaire (α Ursae Minoris) : en traçant la ligne des Gardes de la Grande Ourse, prolongée dans le sens Merak-Dubhe d'une distance égale environ à cinq fois la distance entre ces deux étoiles, on tombe sur l'Étoile polaire après une trentaine de degrés.
• Dans l'autre sens, en prolongeant la ligne de Dubhe à Merac, cet alignement passe d'abord par ψ UMa après ~10°, puis par ν UMa (premier saut de la Gazelle, et patte avant de l'Ourse) après encore ~10°, et après un dernier saut de ~10° on tombe sur Zosma (δ Leo) (visible sur l'illustration). La paire d'étoiles qui forme la patte avant est pratiquement dans cet alignement, ce qui permet de confirmer son identification.
• Si l'on part du bord intérieur de la casserole, on peut suivre l'alignement Megrez (δ UMa) Phecda (γ UMa). Cet alignement passe également par ψ UMa après ~10°, puis après ~15° sur une étoile plus faible entre les deux premiers sauts de gazelle, qui est Praecipua (46 Leonis Minoris). En continuant cet alignement on tombe dans le Lion), d'abord sur γ Leo (visible sur l'illustration) et dans son prolongement sur Régulus, après un parcours total de ~45°.
• Dans l'autre sens, le même alignement Phecda (γ UMa) Megrez (δ UMa) traverse les gardiennes de la Petite Ourse, puis les pieds du Dragon, et arrive finalement dans l'axe des ailes du Cygne.
• Une autre méthode de repérage très connue consiste à suivre la courbe de la queue de la casserole en tournant à gauche suivant un arc de cercle vers α Bootis (Arcturus), puis de continuer sur la même distance et avec la même courbure jusqu'à α Virginis (Spica).
• Dans l'autre sens, la diagonale de la casserole qui passe par Megrez (δ UMa) et Merak (β UMa) se prolonge à travers θ UMa et la paire d'étoiles qui marque le troisième « saut de la Gazelle » (ι et κ UMa), et l'extrémité de la constellation. Au-delà, dans le même alignement, on tombe sur une petite étoile du Lynx (sans intérêt particulier), et après ~30° dans le même prolongement on tombe sur Castor et Pollux (un peu à droite de l'axe), des Gémeaux, et toujours dans le même alignement Rigel puis Bételgeuse de la constellation d'Orion.
• Le « dos » de la Grande Ourse forme un alignement entre Megrez (δ UMa) et Dubhe (α UMa), qui se prolonge à travers 23 UMa et ο UMa (extrémité de la constellation, sur la « fesse » de l'Ourse). Cet alignement se prolonge à travers le Lynx sur une trentaine de degrés pour tomber sur Capella du Cocher.
• Dans l'autre sens, l'alignement du « dos » de Dubhe (α UMa) à Megrez (δ UMa) passe par Alkaid (η UMa), le « nez » de l'Ourse, traverse la tête du Bouvier et permet de repérer Gemma dans la Couronne boréale.
• Si l'on prolonge l'axe Phecda-Dubhe en reportant la même distance, on tombe juste en dessous des deux galaxies M81 et M82 (pas toujours facile à trouver autrement).

Alioth (ε UMa), vers le milieu de la queue de la « casserole », est l'étoile la plus brillante de la constellation de la Grande Ourse et la 34^e de la voute céleste.

Alioth est une étoile blanche distante de 81 années-lumière, environ quatre fois plus grande que le Soleil et trois fois plus massive. Son type spectral indique qu'il s'agit d'une étoile particulière (A0p) : elle présente certaines régions de son atmosphère enrichies en certains éléments (oxygène, europium, chrome, etc.) tandis qu'ils sont en déficit dans d'autres zones. Alioth est classée dans la catégorie des étoiles variables de type α² Canum Venaticorun, dont α² Canum Venaticorum, ou Cor Caroli, en est en effet le prototype).

Dubhé (α UMa), la deuxième étoile de la constellation, est une supergéante orange, environ 30 fois plus grande que le Soleil. C'est également une étoile double car elle possède un compagnon distant de vingt-trois ua qui orbite autour d'elle en quarante-quatre ans. Plus loin, à 9 000 ua, se trouve un autre système binaire.

Les Gardes de la Grande Ourse sont constituées des étoiles Dubhé et Mérak (α et β Ursae Majoris).

Mizar (sans Alcor) est un système stellaire complexe de quatre étoiles : deux couples d'étoiles (l'un orbitant en vingt jours et demi, l'autre en cent-quatre-vingts jours) tournent l'un autour de l'autre. Elle tient une place de tout premier rang dans l'histoire des étoiles doubles : Mizar avec son cavalier Alcor est une binaire visuelle connue depuis extrêmement longtemps ^{[réf. nécessaire]}. C'est aussi la première étoile double télescopique découverte, (Mizar A et B, découverte par Giovanni Riccioli en 1650), et la première double photographiée (par G. P. Bond en 1857), et Mizar Aa et Ab, la première binaire spectroscopique (annonce faite par Edward Charles Pickering en 1889).

Merak, Phecda, Megrez, Alioth et Mizar, toutes les cinq des étoiles chaudes de classe A, font partie d'un groupe d'étoiles distant d'environ quatre-vingt années-lumière et se déplacent de concert dans l'espace. Ce groupe d'étoiles s'appelle le courant d'étoiles de la Grande Ourse

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