Africa-Press – Gabon. Quand les étoiles de moins de sept masses solaires ont épuisé toute leur réserve d’hydrogène, elles deviennent des géantes rouges. Elles grandissent alors progressivement, fusionnant de l’hélium dans leur cœur, jusqu’à ce que leur carburant nucléaire s’épuise. Le résultat est brutal: les couches extérieures de l’étoile géante sont expulsées dans le milieu interstellaire. Les traces restantes de l’étoile forment alors une nébuleuse planétaire, une région de gaz et de poussière. Leur nom, bien que trompeur, est dû au fait qu’elles ressemblent à des planètes.
Ces nébuleuses planétaires constituent un riche spectacle cosmique coloré et peuvent parfois se révéler surprenantes. C’est ce qu’a constaté un consortium d’astronomes en observant une étrange structure au sein de la fameuse nébuleuse de la Lyre, située à 2 300 années-lumière de la Terre. Le spectrographe WEAVE (acronyme de « William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer ») du télescope William Herschel de la Palma (Espagne) dévoile un nuage de fer ionisé dessiné en forme de barre. Les scientifiques détaillent cette observation inédite dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Un nuage de fer dont l’origine est inconnue
Précédemment observée par le télescope James Webb en 2022, la nébuleuse de la Lyre continue de surprendre les astronomes. WEAVE en révèle maintenant la composition chimique. Le nuage de fer central s’avère très étendu dans l’astre gazeux. D’après les chercheurs, ce dernier serait aussi grand que 500 fois l’orbite de Pluton autour du Soleil et aussi lourd que Mars.
WEAVE a ainsi permis aux astronomes d’obtenir une image multicolore qui montre la répartition des éléments chimiques présents dans la nébuleuse, notamment le fer et l’oxygène. « Même si la nébuleuse de l’Anneau a été étudiée par de nombreux télescopes et instruments, WEAVE nous a permis de l’observer d’une façon inédite. Ce dernier nous a fourni davantage de détails », rapporte Roger Wesson, astronome aux universités de Cardiff (Royaume-Uni) et de Londres (UCL) et auteur principal de l’étude, dans un communiqué. « En obtenant un spectre continu dans toute la nébuleuse, nous pouvons générer des images de cette dernière à toute longueur d’onde et déterminer sa composition chimique. »
Cependant, l’origine du nuage composé de fer demeure non élucidée. Deux principaux scénarios sont envisagés pour tenter de l’expliquer. Le premier interroge sur la manière dont l’éjection de la nébuleuse par l’étoile génitrice pourrait s’être déroulée. L’autre hypothèse suppose au contraire que le nuage proviendrait de la vaporisation d’une planète rocheuse par son étoile hôte sous forme d’arc de plasma (gaz chaud). Le mystère reste entier.
La nébuleuse de la Lyre vue par le télescope James Webb en 2022. L’image infrarouge révèle à la fois des zones chaudes et riches en gaz ionisé (bleu et vert) et des régions plus froides composées de poussière et de molécules (rouge et orange). Crédits: ESA/Webb, Nasa, CSA, M. Barlow (UCL), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff University).
« Cela serait très surprenant si la barre de fer de l’Anneau était unique »
C’est la raison pour laquelle les astronomes de la collaboration WEAVE sont en train de préparer une autre étude sur la nébuleuse. Elle aura notamment pour objectif d’observer l’objet cosmique avec une plus grande résolution d’images pour tenter de percer l’origine de la structure en « barre ». « Cela serait très surprenant si la barre de fer de l’Anneau était unique. L’observation et l’analyse d’autres nébuleuses montrant le même phénomène nous aideront à comprendre d’où provient le fer », conclut Roger Wesson.
En outre, l’instrument WEAVE sera aussi focalisé sur d’autres travaux, allant de l’observation de naines blanches aux galaxies très lointaines. Huit études sont prévues d’ici les cinq prochaines années afin d’étendre notre compréhension de ces structures cosmiques.
