DE L'ASTRONOMIE : nébuleuses, bulles spatiales et galaxies lointaines

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

LA NÉBULEUSE DU CRAYON

nébuleuse du Crayon (NGC 2736)

     Il y a 11 000 ans sur Terre, en regard de la constellation des Voiles, une lueur vive dans le ciel indiquait la transformation d’une étoile géante en supernova, une lueur qui avait mis 800 ans pour parvenir jusqu’à notre planète.

     De nos jours, l’onde de choc de la supernova continue à se répandre dans le cosmos. Se mouvant à la vitesse d’environ 500 000 km/h, elle ralentit progressivement sa course au fur et à mesure de son expansion et de sa rencontre avec le gaz interstellaire environnant (au début elle se déplaçait à des millions de km par heure).

     D’une taille de plus de 100 années-lumière, le rémanent de la supernova se disperse donc graduellement et une petite partie de celui-ci se présente sous la forme de fibrilles éthérées rouges (hydrogène ionisé) ou bleu-vert (oxygène) : on lui donne le nom de nébuleuse du Crayon (NGC 2736). Il s’agit en fait d’ondulations serpentant dans une couche de gaz luminescent observée par la tranche. La plus grande part du rémanent de la supernova des Voiles reste cachée par de la poussière.

Image : la nébuleuse du Crayon (Crédit : Howard Hedlund et Dave Jurasevich, Las Campanas Obs.).
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U

L’AMAS STELLAIRE TRUMPLER 14

amas stellaire Trumpler 14

     Le conglomérat d’étoiles de la photo ci-dessus est appelé amas de Trumpler 14 et il est situé à 9 000 années-lumière de nous, près de la constellation de la Carène. Cet amas globulaire ouvert est un des plus grands rassemblements de nouvelles étoiles de toute notre galaxie, regroupant plus de 4 000 d’entre elles. Ces étoiles sont très chaudes et très bleues et elles sont toutes nées ensemble il y a moins de 500 000 ans. Elles vivront peu de temps (quelques millions d’années) car trop massives, (au moins dix masses solaires) avant d’exploser en supernovas. Du coup les nuages de matière qui les entourent vont se trouver déstabilisés et s’effondreront sur eux-mêmes, donnant naissance à une nouvelle génération stellaire, des étoiles en majorité plus petites et plus rouges.

     Sur la photographie, on peut également remarquer deux objets étranges : :

     • à la gauche du centre, on distingue une tache noire dont on suppose qu’il s’agit d’un protosystème planétaire qui sera probablement détruit par l’énergie des vents stellaires produite par l’explosion des étoiles massives et

     • en bas, à gauche de l’image, on peut voir un arc de cercle. L’hypothèse la plus probable est qu’il s’agit d’une onde de choc ultrarapide générée par une étoile éjectée d’un autre système stellaire il y a une centaine de milliers d’années.

Crédits-photo : Jay Norris, ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

RS PUPPI, UN PHARE DANS L’ESPACE

RS Puppi

     La brillante étoile qui occupe le centre de la photographie ci-dessus est RS Puppi, une des étoiles variables les plus brillantes de notre ciel, c'est-à-dire une étoile qui « pulse » de façon parfaitement régulière. En effet, avec une période de 41,4 jours, l’étoile voit son rayon, sa luminosité et sa température augmenter puis diminuer jusqu’à retrouver ses constantes de départ à chaque cycle selon un mécanisme à présent bien compris. La céphéide RS Puppi est une supergéante jaune 15 000 fois plus lumineuse que le Soleil (pour une masse de 10 fois celle de notre étoile).

     Les caractéristiques des étoiles de type céphéides ont permis de « baliser » le cosmos puisque la régularité de leurs pulsations permet de calculer les distances auxquelles elles se trouvent. Le télescope spatial Hubble en a même mis en évidence dans d’autres galaxies que la Voie lactée.

     Dans le cas de RS Puppi, les scientifiques ont observé les changements de luminosité de la nébuleuse qui l’entoure : il existe un décalage temporel dans cette progression (écho lumineux) et connaissant la vitesse de la lumière et la taille angulaire de la nébuleuse, ils ont pu en déduire l’éloignement de l’étoile avec beaucoup de précision. RS Puppi est située à 6 500 années-lumière de nous (avec une très faible marge d’erreur de moins de 90 années-lumière).

     C’est de cette façon que les scientifiques, grâce aux céphéides, ont pu cartographier l’univers qui nous entoure avec une précision remarquable.


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

LA GALAXIE DU SOMBRERO

galaxie du Sombrero

     Découverte par Charles Messier, cette galaxie (également identifiée comme M104 ou NGC 4594) est très célèbre en raison de sa forme : elle est vue par la tranche et sa silhouette rappelle celle d’un chapeau, d’où son nom.

     Située à 28 millions d’années-lumière de nous, elle a un diamètre de 50 000 années-lumière et possède en son centre, vaste bulbe d’étoiles, un trou noir hypermassif. Elle abrite une bande de poussière sombre qui donne l’impression de la couper en deux. Le télescope spatial Spitzer démontra en 2012 qu’il s’agit d’une galaxie de type elliptique et non spiral comme on le pensait jusque là (et comme cela est encore écrit dans bien des sources).

     Elle occupe une place à part dans l’histoire de l’astronomie. En effet, en 1914, un astronome américain, Vesto Slipher, découvrit que son spectre est décalé vers le rouge et qu’elle s’éloigne de nous à la vitesse de 1000 km/h. C’était la première fois que ce qu’on prenait jusque là pour une nébuleuse était soupçonné d’être extérieur à la Voie lactée, une hypothèse qui fut confirmée quelques années plus tard par l’astronome américain Hubble.

     La galaxie du sombrero est une des plus grandes galaxies de l’amas galactique de la Vierge. Il est difficile de la voir depuis les latitudes européennes mais elle est superbe vue d’Afrique.

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

LENTILLES GRAVITATIONNELLES

amas galactique Abell 370 et lentille gravitationnelle

     Situé en regard de la constellation de la Baleine, Abell 370 est un immense amas de galaxies situé très loin de nous, à plus de 4 milliards d’années-lumière. C’est également le plus lointain amas de ce genre inscrit par l’astronome américain Georges Abell dans son catalogue spécialisé dans ce type d’objets.

     Or, en regardant Abell 370, les scientifiques avaient observé d’étranges arcs sans jamais pouvoir les expliquer. Plus récemment, ces images bizarres ont été reconnues comme traduisant la présence d’une lentille gravitationnelle : Abell 370 lui-même.

     En effet, le groupe en question contient tellement de galaxies que leur masse détourne la lumière (prouvant au passage que la théorie d’Einstein sur la courbure de l’espace est parfaitement valide). Du coup, l’image des galaxies plus lointaines qu’Abell 370 passent par des chemins différents, donnant ces étranges images d’arc : on parle alors des artéfacts d’une lentille gravitationnelle (sur le cliché, l’amas galactique Abell 370 est au premier plan).

     Les objets jaunes de l’image appartiennent au groupe Abell 370 et les arcs de cercle sont donc les images déformées de galaxies parfaitement normales mais situées très loin au-delà. Sans la présence de la lentille gravitationnelle, nous ne pourrions pas connaître l’existence de ces lointaines galaxies…
 

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

LES ÉTOILES LES PLUS BRILLANTES

étoiles les plus brillantes d'un ciel nocturne

     Contrairement à la légende, par une nuit sans Lune et loin des nuisances lumineuses de la civilisation, ce ne sont pas des millions d’étoiles que l’on peut alors apercevoir mais tout au plus 3000 et cela uniquement si l’on possède une excellente vue.

     Afin de clarifier une situation confuse, l’Union Astronomique Internationale (UAI) a récemment décidé de normaliser les noms d’étoiles en tenant compte au maximum des antécédents historiques et culturels. Dans l’image ci-après, on trouvera la liste de noms retenue par l’UAI, par ordre décroissant et en vraies couleurs, pour les 25 plus brillantes étoiles vues de la Terre.

     Ce sont souvent les noms d'usage les plus répandus qui ont été choisis. On trouve ainsi : Sirius (du latin : « celle qui dessèche »), Véga (« tomber » en arabe), Aldébaran (« la suivante » en arabe), Antares (du grec "comme Mars"), Altaïr (« l’aigle en vol » en arabe), Deneb (de l’arabe « la queue de la poule », une « poule » qui chez nous est la constellation du Cygne), etc. À noter l’appellation Rigil Kentauris pour Alpha du Centaure et Mimosa pour Bêta de la Croix du Sud.

On trouvera de plus amples informations sur le blog de céphéides principal en cliquant ici : https://cepheides.fr : le nom des étoiles

Sources : ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

LA SUPERBULLE HENIZE 70

superbulle Henize 70

     En astronomie on appelle "superbulle" une cavité très chaude (plusieurs millions de degrés) formée par les explosions d'étoiles massives. Ces étoiles ont toutes plus de huit masses solaires (jusqu'à 100) et sont d'un spectre particulier (association de types spectraux O et B). Ces bulles s'étendent sur des centaines d'années-lumière et les supernovæ qui explosent en leur sein ne donnent pas de rémanents comme c'est classiquement le cas partout ailleurs. Elles provoquent en revanche de puissants vents stellaires dont l'énergie se situe forcément à l'intérieur de la bulle.

     Dans la petite galaxie satellite de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan, la nébuleuse Henize 70 (photo) est en réalité une bulle de gaz interstellaire d'une taille déjà conséquente (300 années-lumière) et destinée à poursuivre son expansion. En effet, avec un intérieur rempli de gaz chaud se dilatant, une superbulle peut en définitive balayer toute une galaxie réalisant une autre forme d'ensemencement galactique.

     Détail intéressant : le système solaire lui-même repose non loin du centre d'une ancienne superbulle appelée bulle locale.

Crédit Photo : Josep M. Drudis
ASD / NASA / GSFC & Michigan Tech. 

SHARPLESS 308, ÉTOILE DE WOLF-RAYET

Sharpless 308

     À 5200 années-lumière de nous, en regard de la constellation du Grand Chien, s’étend une immense bulle cosmique d’une dimension de plus de six années-lumière (soit un peu plus qu’une Pleine Lune). Contrairement à la superbulle décrite plus haut, celle-ci est l’œuvre d'une seule étoile dite "de Wolf-Rayet".

     Les étoiles de Wolf-Rayet sont des étoiles géantes sur le point de se transformer en supernovas et qui éjectent énormément de substance en générant de fantastiques vents solaires. Ce stade ne dure pas très longtemps : quelques centaines de milliers d’années, un million au plus.

     L’étoile de Wolf-Rayet responsable de cette bulle cosmique est celle qui, dans la photo ci-dessus, se trouve presque au centre de la nébuleuse soufflée par ses vents violents. Le début de ce gigantesque cataclysme s’est produit il y a environ 70 000 ans. La bulle baptisée SH 2-308 est dominée par la couleur bleue traduisant la présence d’oxygène ionisé. Elle est également connue sous le nom de nébuleuse du Dauphin

Crédit Photo : Laubing
ASD/NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

RÉMANENT DE SUPERNOVA G 292.0-1.8

rémanent de la supernova G 292.0-1.8

     Pour clore ce petit panorama de bulles spatiales, voici l'image du rémanent d’une supernova dont l’explosion fut perçue sur Terre il y a 1600 ans. Puisque cet objet est situé à environ 20 000 années-lumière de nous, en regard de la constellation du Centaure, le phénomène s’est donc produit il y a un peu moins de 22 000 ans.

     C’est l’observatoire spatial Chandra qui a pris cette photo du rémanent de la supernova (c'est-à-dire les débris de son enveloppe extérieure) tandis que le noyau de l'étoile s’est transformé en étoile à neutrons en rotation rapide, autrement dit en pulsar.

     L’étoile géante a transformé son hydrogène et son hélium en éléments lourds qu’elle dissémine donc par son rémanent, participant ainsi à l’enrichissement des nouvelles générations stellaires. La bulle de ce rémanent s’étend sur 36 années-lumière. La dominante bleue de l’image correspond à des filaments de gaz (oxygène, néon et magnésium notamment) dont la chaleur atteint plusieurs millions de degrés.

     Cette image a été publiée pour célébrer le vingtième anniversaire du télescope spatial Chandra mis en orbite par la navette spatiale Columbia le 23 juillet 1999.

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

LES JUMELLES SIAMOISES

jumelles galactiques de l'amas de la Vierge

     Sur la droite de l’image ci-dessus, on peut voir la galaxie elliptique solitaire baptisée NGC 4564 mais sur la gauche, presque interpénétrées, deux galaxies spirales NGC 4567 et NGC 4568. Toutes trois font partie du grand amas galactique de la Vierge.

     C’est la paire de galaxies spirales qui attire l’œil et cet ensemble est appelé le Papillon galactique (ou Jumelles siamoises). Ces deux objets sont situés à 52 millions d’années-lumière et leurs centres respectifs représentés par leurs noyaux brillants ne sont séparés que par 20 000 années-lumière.

     Pour celui qui sait les énormes distorsions que causent les marées gravitationnelles lorsque deux galaxies sont aussi proches, ces deux objets ne paraissent pas particulièrement déformés. On peut distinguer leurs classiques bras spiraux, leurs nuages de poussière et leurs amas stellaires. Puisque les deux galaxies sont entrées en collision par leurs nuages moléculaires, il est certain que se forment à leurs points de contact des myriades d’étoiles massives.

     Comme la Voie lactée et sa voisine Andromède dans cinq milliards d’années, les deux jumelles finiront par former une super galaxie géante.

Crédit image : CHART32 Team ; traitement : Johannes Schedler Bonnell (UMCP)
Représentant technique de la Nasa : Jay Norris
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

LA GALAXIE AUX MILLE RUBIS

galaxie M83

     La galaxie cataloguée M 83 (image ci-dessus) est appelée la Roue De Feu Australe et elle est située à 12 millions d’années-lumière de nous, en regard du sud-est de la plus longue des 88 constellations, celle de l’Hydre. Possédant un diamètre de 40 000 années-lumière, il s’agit d’une brillante et belle galaxie spirale.

     Son nom de Roue de Feu s’explique par les amas bleutés de nouvelles étoiles qui peuplent ses bras spiraux. Ces étoiles sont très récentes et les scientifiques estiment leur âge entre quelques millions et quelques dizaines de millions d’années.

     Toutefois, on peut également distinguer d’autres régions de formation stellaire, rouges celles-ci, qui sont en fait des nébuleuses gazeuses où la création de nouvelles étoiles débute à peine. Le rayonnement rouge est dû au gaz ionisé par les encore rares nouvelles étoiles très chaudes. Ce sont ces endroits qui ont également valu à M 83 le surnom de « galaxie aux mille rubis ».

Étudié aux rayons X le bulbe central de M 83 est brillant car il regorge de trous noirs et d’étoiles à neutrons témoignant des flambées d’étoiles précédentes, le tout sur fond d’étoiles jaunes plus âgées.

   Ces régions de couleurs différentes donnent à cette superbe galaxie une réelle impression de mouvement.

Sources image : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA / GSFC & Michigan Tech. U

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