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Le télescope Webb révèle l'"Œil de Sauron" avec un niveau de détail inédit
par Samuel Buchmann

De nouvelles images prises par le télescope spatial James Webb montrent la nébuleuse de l'Hélice avec un niveau de détail sans précédent. Elles révèlent des structures complexes autour de l'objet central chaud et donnent un aperçu de la forge de matériaux des futurs systèmes stellaires et planétaires.
La nébuleuse de l'Hélice (NGC 7293) est l'une des nébuleuses planétaires les plus connues du ciel depuis sa découverte par l'astronome allemand Karl Ludwig Harding il y a plus de deux siècles. Elle se trouve à environ 650 années-lumière de la Terre dans la constellation du Verseau (Aquarius en latin), ce qui en fait l'un des objets de ce type les plus proches de nous. Cette grande structure annulaire de gaz et de poussière en expansion est le vestige d'une étoile qui ressemblait autrefois au Soleil et qui, à la fin de sa vie, s'est débarrassée de son enveloppe extérieure. Cette apparence particulière a valu à la nébuleuse quelques surnoms fantaisistes : on la connaît aussi comme l'œil «de Dieu» - ou comme celui de Sauron, un personnage fictif de l'épopée fantastique «Le Seigneur des Anneaux».
Au centre de NGC 7293 se trouve une naine blanche brillante, le noyau exposé du précurseur mourant, à peine visible comme un petit point bleu. Son intense rayonnement de haute énergie illumine le gaz environnant et crée une grande variété de structures. C'est ainsi que l'on peut voir des centaines de colonnes semblables à des comètes, avec des têtes brillantes et de vastes queues orientées vers l'extérieur, sur cette nouvelle image détaillée prise avec la NIRCam, la caméra proche infrarouge (en anglais : Near Infrared Camera) embarquée sur le télescope spatial James Webb (JWST). Très serrées, elles forment le bord interne de l'œil «» . Elles se forment là où les vents stellaires chauds et rapides de la naine blanche centrale rencontrent des couches de gaz plus lentes et plus froides qu'elle a précédemment éjectées.

La couleur de l'image infrarouge du JWST en dit long sur la température et la composition chimique du gaz. Les tons bleus indiquent un gaz fortement chauffé et ionisé par le rayonnement ultraviolet intense de la naine blanche à proximité immédiate de celle-ci. Plus loin vers l'extérieur, le gaz se refroidit, les atomes d'hydrogène se combinent pour former des molécules, tandis que de la poussière peut se former dans les régions périphériques externes, rougeâtres. C'est là, à l'abri du rayonnement énergétique, dans les zones sombres, au milieu des tons orange et rouge vifs, que se forment des molécules complexes - la matière première qui pourra un jour devenir de nouvelles étoiles et planètes.
Les recherches menées avec Spitzer, le télescope spatial infrarouge de la NASA qui s'éteindra en 2020, ont déjà révélé la formation de molécules complexes, mais c'est la résolution inégalée de Webb qui permet de les observer en train de se former.
En raison de sa relative proximité, la nébuleuse de l'Hélice est une cible très appréciée des astronomes amateurs et des scientifiques. Son diamètre apparent relativement important dans le ciel, de l'ordre de la moitié de la largeur de la Lune, ne doit cependant pas faire oublier que les nébuleuses planétaires sont des phénomènes plutôt compacts à l'échelle cosmologique et, avec des durées de vie de quelques dizaines de milliers d'années, plutôt éphémères.
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