DE L’ASTRONOMIE : galaxies, nébuleuses et rémanents

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

LE RÉMANENT DE CASSIOPAE A

        Les étoiles géantes de notre galaxie ont une fin spectaculaire et leur matière enrichie en éléments lourds (notamment carbone, oxygène, azote puis fer) s’étend dans l’espace environnant où elle entraîne la formation de nombreuses nouvelles étoiles.

        La photo ci-dessus est un bon exemple de cette fin de vie stellaire. Il s’agit d’une image composée de données provenant de l’observatoire Chandra (rayons X) et du télescope spatial Hubble (lumière visible). Il aura fallu environ 11 000 ans pour que l’image de l’explosion de l’étoile Cassiopae A parvienne jusqu’à nous, il y a à peu près 350 ans (toutefois, bien que s’étendant sur près de 30 années-lumière, elle ne fut réellement identifiée qu’en 1947). L’étoile qui a donné ce superbe rémanent est une supergéante rouge de plus de 8 masses solaires dont les restes centraux sont très certainement représentés par une étoile à neutrons, tache brillante près du centre (bien que le signal du pulsar n’ait pas encore été découvert).

        Les émissions à rayons X ont ici été codées : fer en violet, silicium en rouge, calcium en vert et soufre en jaune. Le nuage de débris (onde de choc) se distingue par ses tons bleus et est toujours en expansion.

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)

VUE D’ENSEMBLE DE LA NÉBULEUSE DE LA TÊTE DE CHEVAL
 

        En regard de la constellation d’Orion siège une des nébuleuses les plus célèbres de l’astronomie : la nébuleuse de la Tête de Cheval. Pour en souligner la ressemblance avec l’animal terrestre, on en présente presque toujours une vue rapprochée. La photo ci-dessus élargit considérablement l’ensemble où elle se trouve.

        On distingue la « Tête de Cheval » juste en dessous du centre de l’image. Tout autour siège une immense étendue de gaz incandescents et de poussières sculptée au fil du temps par les supernovas qui lui ont donné naissance et par les vents stellaires. À gauche de la tête de cheval on aperçoit dans son intégralité la nébuleuse de la Flamme.

        L’astre brillant qui s’affiche en haut et à gauche de l’image est Alnilam (Epsilon Orionis), l’étoile située au centre de la ceinture (ou baudrier) d’Orion. Arrivée presque au stade de géante rouge, ses vents stellaires peuvent atteindre 2000 km/h. Elle est située à environ 1300 années-lumière tandis que la nébuleuse de la Tête de Cheval est distante de 1500 années-lumière.

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. Universalistes

L’ÉNIGME DE L’ÉTOILE À NEUTRONS DÉCENTRÉE
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        Une étoile à neutrons est le résidu central d’une étoile géante ayant explosé en supernova. Elle occupe normalement le centre du rémanent de l’étoile morte puisque l'enveloppe externe de gaz et de matière se disperse uniformément autour d’elle.

        Dans le Petit Nuage de Magellan (petite galaxie satellite de notre Voie lactée que nous avons souvent évoquée), les scientifiques ont récemment mis en évidence une anomalie dans le rémanent de la supernova E0102-72-3 : l’étoile à neutrons (le point bleu situé au centre du cercle rouge de débris, en bas à gauche du rémanent proprement dit) est excentrée. Quelle est la raison de ce curieux décalage ?

        Il est possible que l’étoile à neutrons ait été écartée du centre de la nébuleuse externe lors de l’explosion asymétrique de la supernova elle-même mais, en pareil cas, pourquoi l’anneau rouge plus petit reste-t-il centré sur elle ? L’autre explication possible est que cette expulsion soit survenue dans un scénario impliquant une autre étoile. Quoi qu’il en soit, c’est la première observation du genre et on attend d’en trouver d’autres (?) pour conclure définitivement…

Crédits-photo : X-ray (NASA / CXC / ESO / F. Vogt et al.) ; Optique (ESO / VLT / MUSE & NASA /STScI)
NASA : https://ift.tt/2DDSt7b

GALAXIE ÉTRANGE
 

        En regard de la constellation du Bélier on peut observer une galaxie bizarre baptisée NGC 772 ((également connue sous le nom d’Arp 78 ou galaxie de Fiddlehead). Les étoiles que l’on voit dans la photo appartiennent bien entendu à notre propre galaxie : NGC 772 quant à elle se situe bien au-delà, à environ 110 millions d’années-lumière.
 

        Il s’agit d’une galaxie géante s’étendant sur bien plus de 100 000 années-lumière et renfermant probablement plus de 1000 milliards d’étoiles. Elle présente la particularité de posséder un bras spiral bien détaché qui donne un aspect étrange à cette galaxie elliptique dont la luminosité décroit depuis un centre très brillant jusqu’à une périphérie floue et diffuse.

        Elle est surplombée par NGC 770, une galaxie compacte, située au-dessus d’elle, légèrement à droite, et dont la proximité explique probablement le grand bras spiral dévié par les interactions gravitationnelles. Ce qui explique aussi pourquoi ce bras est particulièrement riche en nouvelles étoiles bleutées.

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

GALAXIE MASER M 106 (NGC 4258)

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        Un maser astronomique est l’équivalent d’un faisceau laser mais dans le domaine des micro-ondes au lieu de la lumière visible. Ce phénomène naturel est provoqué par la présence de molécules d’eau dans les nuages moléculaires orbitant autour du noyau galactique, ici très actif (M 106 est une galaxie de type Seyfert, c’est-à-dire présentant un noyau central très brillant en rapport avec un puissant trou noir géant). On obtient ainsi une estimation très précise d’une distance galactique, bien plus précise que la technique du décalage vers le rouge (redshift) couramment utilisé en astronomie.

        En dessous et à droite de M 106, on peut également observer sur la photo une autre galaxie spirale, NGC 4217, plus lointaine (environ 60 millions d’années-lumière) et qui se présente pratiquement par la tranche.

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

SPLENDEUR DE LA NÉBULEUSE TRIFIDE

        La nébuleuse Trifide (M20) est à la fois superbe et complexe. Elle est observable en regard de la constellation du Sagittaire, à une distance encore inconnue de façon précise.

        La couleur rouge de son gaz est due au bombardement stellaire de haute énergie qui heurte l’hydrogène interstellaire tandis que les filaments sombres qui la parcourent sont la conséquence de la présence d’étoiles géantes et de restes de supernovas. Les piliers de gaz et de poussière de la nébuleuse subsistent encore parce qu’ils sont plus denses que le voisinage mais ils sont progressivement érodés par les multiples agressions de leur environnement et disparaîtront peu à peu. Quelques étoiles encore cachées lui donnent par endroits le couleur bleue qui en font une nébuleuse en partie par réflexion.

        On estime que la lumière de Trifide met environ 3000 ans à nous parvenir et si cette estimation est exacte, elle doit la traverser en à peu près 50 ans.

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

LA NÉBULEUSE GUERRE ET PAIX
 

      Située à environ 6500 années-lumière de nous, en regard de la constellation du Scorpion, la nébuleuse NGC 6357 a été baptisée « Guerre et paix » par les scientifiques en raison de son aspect contrasté. Elle renferme en son sein l’amas ouvert Pismis 24 qui contient plusieurs étoiles massives.

        L’une des étoiles les plus lumineuses de la région est précisément Pismis 24-1, une étoile longtemps considérée comme la plus massive de notre environnement car pesant plus de 200 fois la masse du Soleil (c’est l’objet le plus brillant situé au dessus du conglomérat de gaz torturé de la nébuleuse). Le télescope spatial Hubble a toutefois rectifié le tir en montrant qu’il s’agit en réalité d’un groupe d’au moins trois étoiles liées entre elles, chacune restant néanmoins parmi les plus grosses supergéantes puisque pesant individuellement environ 100 masses solaires.

        En bas de la photo, dans la partie de la nébuleuse par émission NGC 6357, on peut distinguer des étoiles en formation donnant l’impression de décorer une sorte d’édifice néogothique.

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
Télescope spatial Hubble,
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

GALAXIE DU TOURNESOL (M 63)

        À une distance d’environ 29 millions d’années-lumière, M 63 – plus connue sous le nom de galaxie du Tournesol - est une brillante spirale de l’hémisphère nord. Elle s’étend sur une distance de 130 000 années-lumière, soit un peu plus que notre propre galaxie, et renferme environ 400 milliards d’étoiles.

        Son centre est jaunâtre traduisant comme il se doit une prépondérance d’étoiles plus âgées. En revanche, ses bras spiraux bleutés zébrés de larges stries de poussière sont particulièrement élargis (on parle alors de galaxie floconneuse). On y distingue des zones rosées où se forment ses nouvelles étoiles. En 1971, on a mis en évidence une brillante supernova dans l’un de ses bras.

        De petites coulées d’étoiles s’étendant autour d’elle sont la conséquence des forces gravitationnelles que M 63 exerce sur ses galaxies satellites.

Crédits-photo : ESA/Hubble, CC BY 4.0, htps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=43015017

RÉMANENT DE SUPERNOVA
 

        On appelle rémanent la matière éjectée lors de l’explosion d’une étoile en supernova. Dans la photo ci-dessus, on peut contempler le rémanent de la supernova Simeis 147 qui explosa il y a 40 000 ans. Appelée également nébuleuse du Spaghetti, les restes de cette étoile se situent à environ 3000 années-lumière, en regard des constellations du Taureau et du Cocher, dans l’hémisphère nord.

        Le voile délicat des restes de l’étoile se distribue sur une distance de 150 années-lumière (3° dans le ciel soit six pleines lunes). La teinte rouge des filaments résiduels correspond à de l’hydrogène ionisé, la teinte bleue à de l’oxygène. Au centre approximatif de cet énorme cocon ne subsiste que le reste du noyau de Simeis 147 sous la forme d’une étoile à neutrons en rotation (qu’on appelle un pulsar).

Crédits photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

LES SEPT SOEURS (M 45)
 

        Connu depuis la plus haute antiquité (Hésiode, 700 ans avant JC), l’amas ouvert des Pléiades se situe à 450 années-lumière, en regard de la constellation du Taureau, dans le bras d’Orion de notre galaxie. Il regroupe environ 3000 étoiles dont 12 sont visibles à l’œil nu. Les neuf étoiles les plus brillantes du groupe doivent leur noms à la mythologie grecque : les parents (le géant Atlas et la nymphe aquatique Pléioné) et leurs enfants qui sont au nombre de sept filles. C’est la raison pour laquelle les Pléiades sont souvent appelées « les sept sœurs ».

        L’amas est particulièrement remarquable en raison de sa dominante bleutée due à la présence d’un nuage de poussière autour des étoiles qui en réfléchit la lumière. La présence de ce nuage est de pure circonstance car il n’a rien à voir avec l’amas qui se contente de le traverser.

        Rappelons qu’un amas ouvert est le produit de la naissance simultanée d’étoiles qui, progressivement, se sépareront en fonction de facteurs externes tels les nuages moléculaires passant à proximité et les différentes forces gravitationnelles. L’âge de l’amas des Pléiades est estimé à 100 millions d’années et cet amas devrait se disperser au cours des 250 millions d’années à venir : il sera alors très difficile de connaître la provenance et la proximité passée de cet ensemble stellaire.

.Crédits photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA / GSFC & Michigan Tech. 

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MàJ : 26 juin 2025