Regards croisés sur la nébuleuse Tête de Cheval

Toute la beauté de la nébuleuse Tête de Cheval ― et de son environnement ― révélée avec des détails époustouflants par les télescopes spatiaux Hubble et Herschel

Invisible à l’oeil nu et étendu au sein de la constellation d’Orion, un gigantesque complexe de gaz et de poussières désigné par les astronomes comme Nuage Moléculaire d’Orion (Orion Molecular Cloud, OMC) figure parmi les objets les plus observé et étudié du ciel boréal. Très photogéniques, les régions ou détails les plus lumineux comptent parmi les plus populaires auprès des astronomes amateurs du monde entier.

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Enfouies dans la nébuleuse d’Orion, les plus jeunes étoiles jamais observées

Le télescope spatial Herchel débusque des étoiles âgées de seulement quelques dizaines de milliers d’années, cachées dans leur cocons de poussières.

La constellation d’Orion (que l’on peut admirer chaque année de l’automne au printemps) abrite le plus proche nuage moléculaire (nuage moléculaire d’Orion ou Orion Molecular Complex, OMC) du système solaire. Distant de quelques 1 400 années-lumières, il est le plus lumineux et, par conséquent, le plus facile à observer dans un instrument (on distingue aisément la nébulosité à travers une paire de jumelles). Très connu sous le nom de nébuleuse d’Orion ou Messier 42 (M42), la région est tissée de filaments plus ou moins denses de gaz et de poussières. C’est une immense pépinière d’étoiles. Une matrice en pleine effervescence … Par ailleurs, ce sont les individus stellaires les plus massifs et bouillonnants, éclots il y a quelques millions d’années seulement, qui illuminent en partie le nuage. Celui-ci est gigantesque et s’étend, vu de la Terre, sur la quasi-totalité de la constellation … Seules quelques crêtes de ce vaste massif de matière se dévoilent … dans les longueurs d’onde visible. Tout autour, ce qui apparait obscur à nos yeux est en réalité un océan froid et langoureux, très fécond. Des milliers de corpuscules attendent de déchirer de leurs premières lueurs ces voiles de ténèbres. Comme autant de graines qui patientent leur germination dans le sol hivernal.

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La galaxie d’Andromède se dévoile dans l’infrarouge lointain

La grande galaxie d’Andromède dépeinte dans l’infrarouge lointain par le télescope spatial Herschel.

Quand nos yeux observent notre grande voisine la galaxie d’Andromède à travers une lunette ou un télescope, c’est d’abord un halo lumineux que l’on découvre, une brume compact flottant dans la constellation d’Andromède à plus de 2,5 millions d’années-lumière de nous. Par une belle nuit noire d’automne-hiver épargnée par les sortilèges de la pollution lumineuse, la galaxie également connue sous le nom Messier 31 (M31), se distingue aisément à l’oeil nu. C’est d’ailleurs l’objet céleste le plus lointain que nous soyons capable de voir …

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« Généalogie de la matière » au sein de la nébuleuse de la Carène

Portrait charnel dans l’infrarouge de la nébuleuse de la Carène. Le télescope spatial Herschel met à nu les entrailles de cette région active au coeur de la Voie Lactée.

Distante d’environ 7 500 années-lumière, la nébuleuse de la Carène (voir sa position dans le filon de la Voie Lactée avec WikiSky) est l’une des régions les plus actives et brillantes de notre galaxie. Le rayonnement des nombreuses étoiles massives qu’elle a enfantée il y a plusieurs millions d’années sculpte les parois de gaz et de poussières qui les entoure. L’érosion creuse une multitude de niches et fertilise d’une certaine façon ce territoire en mouvement. La matière bousculée se condense pour former des “graines de gravité” appelée à se développer progressivement en étoiles. Observant exclusivement dans l’infrarouge, le télescope spatial Herschel met en évidence non sans la magnifier, la matière froide et presque inerte de ce milieu productif. Les turbulentes étoiles massives labourent cette immense toile de gaz, tissée de filaments. Les astrophysiciens estiment à 650 000 masses solaires la quantité de matière présente dans ce tableau ! Une infrastructure de la matière qui daigne ne s’afficher que dans l’infrarouge (indicible dans le visible !). En comptant le gaz chaud, absent de cette observation, il y aurait un total de 900 000 masses solaires !

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Le télescope VISTA publie un vaste paysage cosmique « pointilliste »

Après plus de 6 000 poses réparties sur 55 heures d’expositions la caméra infrarouge du télescope VISTA a enregistrée environ 200 000 galaxies différentes.

De prime abord, l’image peut paraitre quelconque : des étoiles éparpillées et peut-être quelques taches pâles qui trahissent la présence de galaxies. En réalité, la plupart des points et des taches que l’on peut observer sont des galaxies. Des milliers et des milliers d’entités remplies de centaines de milliards d’étoiles chacune, et aussi de gaz, de poussières …, le tout enrobé de l’énigmatique matière noire. L’image est le produit de 55 heures de captation de la lumière infrarouge en direction d’une portion du ciel de 2° carré (soit 10 fois la Pleine Lune) dans la constellation du Sextant.

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Image sans précédent des entrailles de la nébuleuse de la Carène

L’ESO qui fête son cinquantième anniversaire cette année partage un fabuleux panorama du substrat de la nébuleuse de la Carène capturé avec le VLT. La caméra HAWK-I nous en dévoile les dessous.

Une équipe d’astronomes chassant les étoiles de faible masse, principalement des naines brunes, au sein de la vaste nébuleuse de la Carène, vient de livrer la meilleure image jamais obtenue dans l’infrarouge de cette matrice d’étoiles très fécondes, distante de 7 500 années-lumière.

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Le télescope WISE « déshabille » la Voie Lactée

Dans les bras nébuleux de la Voie Lactée.

Observant le cosmos exclusivement dans les longueurs d’onde infrarouge, le télescope spatial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) livre une gigantesque mosaïque de milliers d’images d’une partie de la Voie Lactée. Long parchemin où l’on peut y déchiffrer les turbulences interstellaires, cendres d’étoiles et multiples concentrations où se nouent le destin de futures étoiles.

Cette image inhabituelle de la Voie Lactée ne couvre que les régions des constellations de Cassiopée et de Céphée (reine et roi de l’Ethiopie dans le récit mythique), situées non loin de l’extrémité boréale du “chemin de lait”. Cet un écheveau de gaz et de poussières à basse température, un vaste réseau de filaments ici mis au jour par les caméras du satellite WISE, sensible aux infrarouges submilimétrique.

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Le prochain « encas » du trou noir supermassif au centre de notre galaxie

Cela se passe à environ 25 000 années-lumière de nous, un nuage de gaz et de poussières s’apprête à “tomber” dans le trou noir supermassif au centre de notre galaxie !

Grâce à des observations menées dans l’infrarouge avec le VLT, une équipe d’astrophysiciens européens a pu identifier un sombre nuage de gaz et de poussières en approche du trou noir supermassif Sagittarius A* au centre de notre galaxie. Pour la première fois, les chercheurs vont pouvoir observer, en l’espace de quelques années, un (maigre) repas de trou noir !

Tapi au centre de la Voie Lactée, à quelques 25 000 années-lumière de nous, Sagittarius A* ou Sgr A* (il se cache au centre de notre galaxie, dans la direction de la constellation du Sagittaire) est un trou noir supermassif dont la masse est évaluée à 4 millions de fois celle du Soleil ! Impossible à observer directement, les chercheurs se sont résolus à scruter son environnement en quête de matière en mouvement. Loin d’être un ogre convié à un festin extraordinaire où des “montagnes” d’étoiles l’attendent, le trou noir « n’a pas grand chose à se mettre sous la dent » depuis quelques siècles ! Les étoiles attirées vers ce piège gravitationnel sont plus rares en ce moment (à l’échelle cosmique !), aussi “notre” trou noir doit-il se contenter de piètres repas et de quelques “en-cas” …

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Origines « cométaires » de l’eau sur Terre ?

Une étude publiée dans la revue Nature suggère que les comètes sont en partie à l’origine des océans terrestres.

D’où provient l’eau des océans ? A cette grande question les astronomes pensaient avoir trouver la réponse dans les astéroïdes, notamment ceux qui sont rangés entre Mars et Jupiter. Or, l’étude dans le rayonnement infrarouge submilimétrique de la comète Hartley 2 révèle que l’eau qu’elle contient est de la même « nature » que celle présente sur Terre ! De l’eau dite « lourde » ou HDO. L’eau H2O se compose de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène tandis que la « mi-lourde » est faite d’un atome d’hydrogène, un autre de deutérium, deux fois plus lourd et un atome d’oxygène.

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La nébuleuse planètaire M27 dévoilée dans l’infrarouge

La nébuleuse planètaire M27 ou Dumbell déshabillée par la camèra infrarouge du télescope spatial Spitzer.

L’image acquise dans le rayonnement infrarouge avec le télescope spatial Spitzer surprend beaucoup l’astronome amateur, habitué à une autre forme pour cette célèbre nébuleuse planétaire !

Surnommée « Dumbell » (« les altères ») ou encore « le trognon de pomme » … (voir photo ci-dessous, réalisée dans le visible), Messier 27 (M27) est une superbe nébuleuse planétaire que beaucoup d’observateurs du ciel connaissent (débutant ou « confirmé »). Située à environ 1 350 années-lumières de nous, dans la petite constellation du Petit Renard (Vulpecula), elle paraît semblable à un léger flocon égaré dans le cosmos. Après quelques instants, l’oeil devine ses contours et une structure caractéristique en haltère … !

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Le télescope VISTA découvre une myriade d’amas ouvert

Au cours de ses sondages dans l’infrarouge de la Voie Lactée, le télescope VISTA a dévoilé l’existence de 96 nouveaux amas ouverts.

VISTA est un nouveau télescope de 4,1 m. de diamètre de l’ESO, installé auprès de ses « grands frères » du Very Large Telescope (VLT) au sommet du Mont Paranal (Chili). Construit pour réaliser des sondages du ciel profond dans l’infrarouge, il est le plus grand de sa catégorie. Au cours de la campagne Variables in the Via Lactea (VVV) commencée en 2010, les chercheurs qui ont parcouru les régions les plus sombres de la Voie Lactée, ont révélé l’existence de 96 nouveaux amas ouverts !

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Le télescope spatial Herschel révèle une abondance de poussières autour de la supernova SN 1987 A

Il y a 24 ans, une supernova était visible dans la galaxie voisine du Grand Nuage de Magellan. Nommée SN 1987A, elle est une des plus proche de nous, 160 000 années-lumière, et demeure un merveilleux champ d’investigation pour les astrophysiciens. Etudier, années après années, l’évolution d’une étoile qui a explosé, la matière qu’elle a créée et déversée, sa vitesse de propagation, etc. est une grande chance pour les chercheurs de comprendre leur influence sur leur environnement.

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Observations dans l’infrarouge de la gigantesque tempête de Saturne

La grande tempête apparue dans l’hémisphère nord de Saturne en décembre 2010, observée pour la première fois par une sonde spatial et aussi, depuis le sol terrestre, dans l’infrarouge thermique.

Repérée en décembre 2010, une gigantesque tempête s’est déclarée dans l’hémisphère nord de Saturne. Le phénomène, dont l’évolution est très attentivement suivie par nombre d’astronomes amateurs (voir image ci-dessous) et professionnels, s’amplifie au fil du temps, laissant de larges traces visibles dans sa haute atmosphère.
Depuis 1876 et l’avénement de puissants moyens d’observation, il s’agit de la sixième tempête étudiée par les astronomes. Le phénomène se répète pourtant chaque « année saturnienne » (révolution de Saturne autour du Soleil), c’est-à-dire tous les 30 ans environ, lorsque la planète géante change de saison et entre dans l’équinoxe du printemps … ! Pour la première fois, le phénomène est observé de prés par un vaisseau spatial – en l’occurrence la sonde spatiale américano-européenne Cassini – et dans l’infrarouge thermique, mettant nettement en évidence les variations de température à l’intérieur du vortex de plus de 5 000 kilomètres de large !

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Herschel observe des filaments de gaz au sein des nébuleuses

Des astronomes révèlent avec le satellite Herschel des filaments de gaz étroits agités par des vents supersoniques.
On pourrait également sous-titrer « Dans l’intimité des nuages moléculaires où d’innombrables étoiles sont en gestation ! ».

Pour mieux comprendre les mécanismes de formation des étoiles et surtout les étapes préalables à leurs façonnements, les astrophysiciens bénéficient d’un remarquable outil d’observation, le télescope spatial Herschel.

Depuis bientôt 2 ans (Herschel fut lancé le 14 mai 2009), le satellite mis au point par les européens (ESA) scrute méticuleusement – entre autres cibles – les vastes nuages moléculaires éparpillés dans la Voie Lactée. Dans les moindres recoins de ces régions froides (-260° C), ses caméras sondent les parties les plus remarquables, denses et mouvementées, en quête du plus petit indice de nodosités et autres maigres agrégats de matière …, signant l’imminence d’une naissance d’étoile.

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Mesure de la matière noire dans les régions où se forment les galaxies

Des observations dans l’infrarouge lointain de la « toile cosmique » éclairent davantage les chercheurs sur le rôle fondamentale joué par la matière noire dans la formation des premières galaxies.

Dans cette étude publiée dans la revue Nature, l’équipe d’astrophysiciens démontre l’implication fondamentale de la matière noire, son rôle pré-dominant dans la formation des premières galaxies. Nul ne connait encore la nature de cette matière « exotique » : invisible, insaisissable et très abondante. Les calculs montrent qu’elle représente plus de 24 % de la masse de l’Univers … ! Connaître sa composition, la décrire, c’est bien entendu un enjeu majeur de la physique du XXI éme siècle.
Pour les astronomes, les galaxies primitives se sont formées à l’intérieur de gigantesques poches de matière noire. Sa quantité détermine le taux de formation des étoiles et, par conséquent, l’évolution des galaxies …
L’équipe scientifique d’Alexandre Amblard (University of California) a patiemment étudié et mesuré les variations (si infimes soient-elles) de la lumière infrarouge émise par ces innombrables amas galactiques. En réalisant cette cartographie, les astronomes ont pu identifier de jeunes galaxies où les étoiles se forment à un rythme 3 à 5 fois plus élevé que suggérer auparavant par les observations dans la lumière visible (par exemple avec le télescope spatial Hubble pour sonder ces régions lointaines).
Les recherches nourries de simulations informatiques indiquent que la masse des « halos » de matière noire où s’observe un taux important de formations stellaires est équivalente à 300 milliards de fois celle du Soleil. C’est plutôt une surprise car plusieurs modèles suggéraient que la masse devait être beaucoup plus élevée encore (jusqu’à 5 000 milliards de masses solaires pour certains modèles !).

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La nébuleuse Amérique du Nord comme vous ne l’avez jamais vu

Le télescope infrarouge Spitzer offre une image composite inhabituelle et spectaculaire de la nébuleuse Amérique du Nord. De nombreuses zones sombres sont ainsi révélées aux yeux ébahis des astronomes.

La nébuleuse Amérique du Nord (North America Nebula, NGC 7000), comme toute ses congénères, est le théâtre de la formation de centaines d’étoiles. Elle doit son nom à sa forme qui rappelle à s’y méprendre le continent nord-américain. On y reconnaît notamment le golfe du Mexique et la Floride … Tout cela se distingue dans la lumière visible, celle à laquelle nos yeux sont accoutumés, mais dans l’infrarouge cette même région du ciel devient méconnaissable, enrichie d’une quantité insoupçonnée d’étoiles, de poussières et de gaz. Un nuage d’une ampleur extraordinaire qui provoque l’émerveillement des scientifiques et des astronomes amateurs qui la connaisse sous d’autres atours !

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Collision de planètes autour d’étoiles doubles

Observation de nuages chauds de poussières, probablement les débris de planètes qui sont percutées, autour d’étoiles doubles.

En étudiant plusieurs ensemble d’étoiles doubles dont les membres stellaires sont plutôt proches l’une de l’autre, une équipe de chercheurs a remarqué la présence de nuages de poussières aux températures élevées, plus de 1 000° C , dans leurs girons … ! Ces étoiles sont âgées de plus d’un milliard d’années aussi, les astronomes pensent-ils que l’essentiel de la matière primitive, héritées de la nébuleuse où elles sont nées, s’est-elle dispersée et/ou agglomérée en planètes, planétoïdes et astéroïdes … Les nuages chauds observés dans l’infrarouge avec le télescope spatial Spitzer sont probablement les débris de planètes entrées violemment en collision.

Les deux étoiles étudiées ne sont séparées que de 3 millions de kilomètres. Elles possédent toutes les deux des champs magnétiques très forts qui créent régulièrement des vents puissants qui ralentissent leurs rotations. Progressivement, les deux étoiles se sont rapprochées et entrainent avec elles leurs population de planètes … Dans ce bal perturbé gravitationnellement, les collisions de planètes et astéroïdes ne sont pas rares, celles-ci sont projetées les unes sur les autres !

En vidéo, collision de deux planètes perturbées gravitationnellement par la danse de leurs étoiles-mères, couple d’étoiles doubles.

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech.

WISE cartographie le ciel dans l’infrarouge et découvre de nombreux astéroïdes

Fin de la première phase de cartographie du ciel dans l’infrarouge par le télescope spatial WISE. Ce sondage a permis la découverte de plus de 25 000 astéroïdes dont 90 qui se promènent dans les environs de la Terre.

Le télescope spatial Wide-field Infrared Survey Explorer ou WISE vient d’achever sa première manche d’observation du ciel dans l’infrarouge. Sa principale mission est de scannée le ciel tout entier, étape par étape, au fil de l’orbite de notre planète autour du Soleil. En l’espace de 6 mois, le télescope de la NASA a réalisé plus de 1,3 millions d’images. Sa « vision » dans l’infrarouge, le rend sensible à de nombreux objets relativement froids de l’Univers. Ainsi, ses caméras sont-elles capables de déceler des naines brunes lointaines (classe d’étoiles beaucoup plus petites et moins lumineuses que notre Soleil) ou, plus près de nous, d’innombrables astéroïdes. WISE en a déjà observé plus de 100 000, dont la plupart appartiennent à la Ceinture d’Astéroïdes. Le télescope spatial a permis également aux astronomes d’identifier 90 nouveaux astéroïdes errant dans les « parages » de la Terre, désignés comme « neart-Earth object ».

L’image ci-dessus offre un portrait inhabituel du célèbre amas ouvert les Pléiades (Messier 45), connues aussi sous les noms de « Sept sœurs, sept filles d’Atlas » (mythologie grecque), « Subaru » (Japon), « Tianquitzli » (Mexique ancien), etc. Inhabituel car WISE en offre un aperçu dans l’infrarouge. Les draperies de gaz très chaud sont ici gommées laissant, en revanche, apparaître de vastes nuages de poussières (en vert, bleu, cyan et rouge selon les longueurs d’onde) parmi ces étoiles très jeunes. La belle famille stellaire semble d’ailleurs s’agrandir : des étoiles (en bleu) d’ordinaire discrètes sont débusquées par l’acuité des caméras infrarouge.

WISE poursuit sa cartographie infrarouge des grands espaces interplanétaires et intergalactiques jusqu’à l’épuisement de ses liquides de refroidissement.

En vidéo, progression de la cartographie du ciel dans l’infrarouge par le télescope spatial WISE.

Télécharger l’image en haute-résolution (1,6 Mb).

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/UCLA.

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Panorama de la Voie Lactée dans l’infrarouge

Des milliards d’étoiles tapissent cette image de la Voie Lactée prise dans l’infrarouge dans le cadre du projet 2MASS.

Vous pouvez essayer de les compter mais cela vous prendra plusieurs années … ! Le nombre d’étoiles peuplant notre galaxie, la Voie Lactée est estimé à plus de 100 milliards !

L’époustouflante image ci-dessus présente une partie du travail du projet 2MASS. Il s’agit d’une fraction de la matière éparpillée dans notre galaxie. Ce qui, d’ordinaire ne se voit pas dans le visible car largement dissimulé par le flot de poussières, devient ici en partie décelable dans l’infrarouge. Pas moins d’un million d’étoiles se sont ajoutées au regard scrutateur des astronomes.

Dans ce paysage extraordinairement grand et étendu – dont cette superbe image ne fait qu’effleurer la démesure ! -, on reconnait le bulbe de notre galaxie. Cette concentration importante d’étoiles, distante d’environ 25 000 à 30 000 années-lumière de nous, abrite un trou noir supermassif. Le diamètre de notre galaxie spirale est estimé à 100 000 années-lumières. N’oublions pas que les images que l’on a de la Voie Lactée sont toutes réalisées depuis notre petite planète bleue. Nous en avons un point de vue restreint, de l’intérieur et par la tranche, son épaisseur. Nul n’a encore jamais franchi les limites de la galaxie (sera-ce possible un jour ?) pour la photographier toute entière.

Crédit photo : 2MASS Project, U. Mass., IPAC/Caltech, NSF, NASA.

Détails dans l’infrarouge de la galaxie spirale M 83

Située à 15 millions d’années-lumière de nous, Messier 83 (M 83) est une galaxie spirale barrée, type SABc de plus petite dimension que la notre (environ 40 000 années-lumière de diamètre, 100 000 années-lumière pour la Voie Lactée !). Dans de très bonnes conditions, au cœur d’une nuit noire, il est possible de l’observer dans la constellation de l’Hydre, avec un petit instrument.

Depuis une centaine d’année, M 83 se détache des autres galaxies pour le nombre plutôt élevé de supernovae qui ont explosé. Pas moins de six ont, en effet, été relevé au XXéme siècle. Un record !

L’European Southern Observatory (ESO) a récemment publiée une image dans l’infrarouge révélant aux astrophysiciens d’innombrables détails au sein de cette galaxie. L’excellente sensibilité de la caméra infrarouge HAWK-I, disposée sur l’un des télescopes géants du VLT, permet de mettre en évidence des régions qui sont imperceptibles dans le visible. De vastes « zones d’ombres » qui apparaissent tout à coup en pleine lumière … On y décèle de jeunes grappes d’étoiles – amas ouverts -, des étoiles en gestation, des brouillons d’étoiles, des masses lumineuses plus ou moins ensevelies dans d’épais nuages de poussière. A l’instar de celles qui couvre une grande partie de la Voie Lactée (sans toute cette poussière, nos nuits ne seraient pas noires mais éclairées par des milliards d’étoiles !). Les astronomes se bousculent pour utiliser la caméra HAWK-I. Ses performances sont, comme dans le cas présent, convoitées pour l’observation des différentes régions de formations d’étoiles et la structure des galaxies.

Télécharger l’image en haute-résolution (6,8 Mb).

En vidéo, comparaison des images de la galaxie M 83 dans l’infrarouge et le visible.

http://www.dailymotion.com/video/xdgo02

Crédit photo : ESO/M. Gieles.

Embryon d’une étoile massive observé par le télescope spatial Herschel

Fascinantes images réalisées par le grand télescope spatial Herschel d’une étoile massive en gestation et de plusieurs régions d’embryons stellaires.

A l’occasion d’un symposium scientifique, l’agence spatiale européenne (ESA) a présentée les observations récentes – et pour le moins fascinantes – réalisées dans l’infrarouge lointain par le télescope spatial Herschel. L’une des études porte sur l’embryon d’une étoile massive, espionné au centre d’un important nuage de gaz et de poussières dans une région nommée RCW 120. Cette étoile en gestation, dont la masse dépasse huit à dix fois celle de notre Soleil, défie les théories des astrophysiciens quant à son développement. L’objet en question est, en effet, enveloppé de très grandes quantités de matières, estimée à 2 000 fois la masse de notre étoile ! L’étoile s’annonce comme l’une des plus massives et brillantes de notre galaxie ! Aussi, la théorie prévoit-elle qu’au delà de huit masses solaires, le rayonnement intense de ce type d’étoile massive pulvérise leur cocon, empêchant ainsi de poursuivre leur développement. Comment expliquer alors les nombreux cas connus à travers notre galaxie et ailleurs ? Certaines atteignant même 150 masses solaires !

Autre sujet d’enquête, et tout aussi fascinant, les « débuts du commencement » de la naissance des étoiles … !
« Avant Herschel, nous ne savions pas très bien comment la matière présente dans la Voie lactée parvenait à atteindre des densités suffisamment élevées et des températures suffisamment basses pour donner naissance à des étoiles » s’interroge l’astrophysicien Sergio Molinari. L’étude montre (voir image ci-dessus) que les embryons d’étoiles se forment le long de filaments de poussières et de « gaz incandescents », c’est un véritable et impressionnant réseau de cocons d’étoiles qui s’étend à travers toute la galaxie.

Intéressés par toutes les étapes de la gestation, les chercheurs s’interrogent, explorant attentivement les régions de formations stellaires de la Voie Lactée. Ils ont à leur disposition le plus grand télescope spatial jamais construit : Herschel, lancé il y a un an, le 14 mai 2009. Son miroir mesure 3,5 mètre diamètre. Herschel observe dans l’infrarouge lointain, scrutant les régions au faible rayonnement, aux températures élevées de quelques dizaines de degrés Kelvin. Outre l’étude des régions de gestation stellaires de notre galaxie, le télescope de l’ESA s’intéresse également à celles présentes dans d’autres galaxies lointaines.

Pour en savoir plus, Herschel révèle la face cachée de la naissance des étoiles.

Suivez les investigations du télescope spatial @ESAHerschel sur Twitter.

Crédit photo : ESA/PACS/SPIRE/HOBYS Consortia et Hi-GAL Consortium.

Voyage au coeur de la nébuleuse de la Rosette

Voyage imaginaire dans les profondeurs de la nébuleuse de la Rosette, son intimité partiellement dévoilée dans l’infrarouge par le télescope spatial Herschel.

On se croirait à bord d’un vaisseau spatial naviguant à l’intérieur d’un gigantesque nuage moléculaire. Cette image des entrailles profondes de la nébuleuse de la Rosette est saisissante de réalisme : on a l’impression que nos yeux touchent les volumes et les contours et que notre visage se réchauffe à l’approche des foyers lumineux ! Or, il n’en est rien …, nous sommes loin, à plus de 5 000 années-lumière de la nébuleuse ! Impossible aussi pour nos yeux d’en distinguer les formes car rayonnant dans l’infrarouge.

Nous sommes au cœur de la nébuleuse de la Rosette (NGC 2237), région immense de faible densité, dont l’aspect général évoque une rose ouverte. On peut penser aussi à un nid. Cela lui sied bien, eut égard à son rôle de « procréation » et à l’essaim d’étoiles très massives (20 fois la masse du Soleil) qui ont littéralement fait leurs nids en son sein … ! Le télescope spatial Herschel est sensible à l’infrarouge lointain et met ainsi en relief les régions les plus froides (jusqu’à – 260°), qui rayonnent faiblement et sont résolument invisibles pour nous. Les différents secteurs de concentration de poussières et de gaz sont ainsi mis en lumière. Les couleurs nous renseignent sur la nature de ces futurs mondes. En bleu et blanc, on distingue les futurs monstres : des étoiles qui seront jusqu’à 10 fois plus massives que le Soleil. Les régions teintées de jaune trahissent, quant à elles, la présence d’autres cocons qui enfanteront également des étoiles massives. Pour les étoiles les plus banales comme le Soleil, on peut les surprendre en gestation dans les zones de couleur rouge.

Ce ne sont encore que des bribes d’étoiles, des fœtus, des graines de lumière fragile … !  La matière se concentre peu à peu, forme des nœuds moléculaires et prépare de futurs foyers de chaleur et de lumière beaucoup plus denses. Songez que dans ces parties observées, la densité est un milliard de milliards de fois plus faible que dans l’air que nous respirons ! Un apparent chaos, pour ainsi dire invisible et vide, qui raconte aux astrophysiciens les conditions primitives de leurs gestations.

Prés d’un an après son lancement dans l’espace (le 19 mai 2009), le télescope spatial européen Herschel (ESA) offre aux astronomes des paysages irréels d’une nébuleuse lointaine.

Télécharger l’image en haute résolution (11,3 Mb).

Suivez le télescope spatial Herschel sur Twitter.

Crédit photo : ESA/PACS & SPIRE Consortium/HOBYS Key Programme Consortia.

La nébuleuse d’Orion photographiée dans l’infrarouge par le télescope Spitzer

Des astronomes se sont intéressés de prés aux nombreuses étoiles variables que comptent la grande nébuleuse d’Orion, la plus proche et aussi la plus célèbre de toutes.

Situé à environ 1 500 années-lumière de nous dans la célèbre constellation du chasseur Orion, nul n’ignore cet immense nuage moléculaire large de 40 années-lumière. C’est un véritable berceau ou encore une pépinière d’étoiles : des milliers de globes gazeux et brillants font leur apparition tandis que d’autres lambeaux de gaz et de poussières s’effondrent sur eux-même et préparent la naissance d’autres individus stellaires. La partie la plus lumineuse de cette région féconde abrite quelques étoiles très massives formant l’ensemble nommé le « Trapèze« .

Au moyen du télescope spatial infrarouge Spitzer et dans le cadre du programme Young Stellar Object Variability, des astronomes ont passé au peigne fin une région de la nébuleuse pour observer plusieurs cas d’étoiles très jeunes et variables. Une première phase de 80 cas a ainsi été réalisée sur un groupe de 1 500 étoiles (la suite est prévue pour l’automne prochain). La plupart ont à peine un million d’année et montrent d’importantes variabilités dans leur luminosité. Instabilités toute naturelle qui s’estompe au fur et à mesure qu’elles vieillissent, à l’instar de notre Soleil qui est aujourd’hui – et heureusement – beaucoup plus paisible que dans sa prime jeunesse.

Les étoiles juvéniles sont sujettes à plusieurs perturbations : leurs rotations sont plus rapides et elles sont fréquemment maculées de grands « points froids » à leurs surfaces. La présence de disques de poussières irréguliers, grumeleux d’où surgissent quelques corps plus denses et préfigurant un système planétaire, explique également leurs grandes variabilités. Le télescope infrarouge Spitzer est tout à fait approprié pour étudier les régions plus froides entourant ces très jeunes étoiles. Il permet une exploration des mécanismes qui sont à l’œuvre dans la formation de planètes.

La nébuleuse voisine d’Orion est un terrain magnifique pour la recherche sur la genèse d’étoiles et de mondes gazeux et rocheux. Sa conquête visuelle et, bien sûr, scientifique ne fait que commencer.

A noter que le télescope spatial Spitzer connait une panne d’hélium liquide pour refroidir ses instruments depuis mai 2009. L’image ci-dessus a été réalisé dans l’infrarouge dans des longueurs d’onde plus courtes (3,6 microns en bleu et 4,5 microns en orange) nécessitant moins de refroidissement.

Télécharger l’image de la nébuleuse d’Orion réalisée par le télescope spatial Spitzer en haute-résolution (1,4 Mb).

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/J. Stauffer (SSC/Caltech).

Un anneau de poussières éclipse l’étoile Epsilon Aurigae

Grâce au pouvoir de résolution du Michigan Infra-Red Combiner (MIRC) qui utilise la technique de l’interférométrie pour combiner la lumière collectée par plusieurs télescopes, des chercheurs américains ont réussi à lever le voile sur le mystère entourant l’étoile Epsilon Aurigae.

Située dans la constellation du Cocher, Epsilon Aurigae est une étoile double qui intrigue les astronomes depuis longtemps pour ses variations de luminosité. L’interférométrie leur a récemment offert des détails montrant l’existence d’un vaste nuage de poussières, probablement autour de l’étoile compagne, qui se glisse peu à peu devant. La taille de l’anneau de poussière serait d’environ 1,7 milliard de km. L’éclipse se déroulerait durant 2 ans et ce, tous les 175 ans !

La vidéo ci-dessous reprend les images des observations récentes et montre l’avancée progressive de ce nuage de poussières. Pour l’instant, les astronomes n’en savent pas beaucoup plus sur la nature de cet objet. Les données acquises prochainement permettront d’affiner leur compréhension et d’y voir plus clair.

Les observations réalisées avec MIRC complètent celles, récentes, du télescope spatial infrarouge Spitzer.

Crédit photo : MIRC.

Le satellite Plank met en évidence les régions froides de la Voie Lactée

Observation dans l’infrarouge par le satellite Planck des nuages de gaz et de poussières les plus froids dans un périmètre de 500 années-lumière autour du Soleil.

Le satellite Planck, lancé en mai 2009, a pour mission l’étude des « premières années » de l’univers ou, plus exactement, le rayonnement émis quelques 380 000 ans après le Big Bang ! Au cours de l’une de ses campagnes d’observation, les chercheurs se sont intéressés aux régions les plus froides dans un périmètre de 500 années-lumière autour du Soleil. Le relevé effectué avec l’instrument HFI montre tout ce qui n’est pas perceptible à l’œil nu et ni par plusieurs télescopes et qui est très peu connu des astronomes. Planck a scanné une partie de notre galaxie, la Voie Lactée, dans l’infrarouge sub-millimétrique.

Comme on peut le voir sur l’image ci-dessus, des nuages de gaz et de poussières froids s’y étalent en long et en large. Leurs structures filamenteuses est ou sera probablement le théâtre de la formation d’étoiles. Les couleurs désignent les températures et aussi leurs nuances, leurs différences. Les nuages ou nébulosités rouges ont une température estimée à 10° Kelvin soit environ – 261° C (12° C au-dessus du zéro absolu !). Tout ce qui apparaît en blanc est à 40° K. La longue ligne rose qui occupe la partie inférieure de l’image n’est autre que le plan de notre galaxie où se concentre beaucoup de matières interstellaires.

La répartition de ces gaz et poussières en filaments au sein de la Voie Lactée intriguent beaucoup les astrophysiciens qui cherchent à mieux comprendre les processus de formations des étoiles.

Cette cartographie partielle de la Voie Lactée combine des images acquises avec le satellite Planck et l’ancien satellite InfraRed Astronomical Satellite (IRAS).

En vidéo, le satellite Planck menant les observations du rayonnement cosmique en scannant tout le ciel.

Crédit photo : ESA, Planck HFI Consortium, IRAS.

L’intimité de la galaxie du Petit Nuage de Magellan observée par le télescope Spitzer

Située à environ 200 000 années-lumière dans la constellation du Toucan, le Petit Nuage de Magellan est une galaxie naine en étroite relation avec la notre, la Voie Lactée. Le télescope spatial Spitzer en a fait un prodigieux portrait dans l’infrarouge.

Sur l’image ci-dessus, la caméra infrarouge du télescope spatial Spitzer met en évidence plusieurs aspects de la structure du Petit Nuage de Magellan. A chaque couleur correspond des caractères différents de la matière. En rouge, jaune et orange sont soulignés de vastes nuages de poussières froides ionisés par les étoiles les plus jeunes, les plus chaudes ! Organisée en filaments, cette matière constitue le corps principal de la galaxie visible dans la partie gauche de l’image. Le réseau rouge de poussières continue de se déployer sur le flanc droit (prés du centre de l’image). Ca et là, de lumineux amas ouvert ponctue cette distorsion ! Il semble que le réseau se prolonge et change de couleur au fur et à mesure. Ici, le vert trahit la présence de petites poussières organiques comme des hydrocarbures aromatiques polycycliques, éparpillées après la disparition d’anciennes générations d’étoiles, il y a plusieurs milliards d’années. Ce nuage appartient à la Voie Lactée, tissant ainsi des liens étroits entre les deux entités soumises aux forces de marées de leur attraction mutuelle.
Le bleu désigne les étoiles les plus vielles. Certaines sont massées au centre de la galaxie et d’autres en périphérie, comme l’amas globulaire situé dans la partie gauche, en bas de l’image.

Les données recueillies par le télescope infrarouge permettent aux astronomes d’étudier le cycle des poussières interstellaires, depuis leurs apparitions jusqu’à leurs contributions/participations à la formation de nouvelles étoiles. Seul le télescope Spitzer pouvait offrir de pareilles observations. Ce sont les plus précises jamais obtenues pour l’étude de la poussière au sein de ces deux galaxies toutes proches : le Petit et le Grand Nuage de Magellan.

Télécharger l’image en très haute résolution (14 Mb).

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/STScI.

Des centaines d’étoiles en formation observées par le satellite Herschel

Le télescope spatial Herschel qui débute ses observations dans la banlieue terrestre livre ses premières images dans l’infrarouge. Dans la région Aquila, plus de 700 étoiles en formation ont été mise en évidence pour la première fois par le satellite.

L’image ci-dessus montre un nuage de gaz interstellaire très froid situé à environ 1 000 années-lumière de la Terre, en direction de la constellation de l’Aigle. Plus de 700 embryons d’étoiles y ont été décelé. Une centaine serait des proto-étoiles, pas encore assez denses pour déclencher des réactions thermo-nucléaires.

Cette région nommée Aquila est très difficile à observer depuis la Terre en infrarouge. Les astronomes ont profité de la grande sensibilité des instruments Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) et Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) du satellite pour sonder cette étendue sombre qui demeurait jusque là invisible.

Ce grand nuage de gaz et de poussières riche en promesses d’étoiles appartient à la « ceinture de Gould », une région gigantesque en forme d’anneau jalonnée de centaines étoiles dans l’entourage du Soleil. Celle-ci fut remarquée au XIX éme siècle par John Herschel et d’avantage étudiée par Benjamin Gould. La plupart des télescopes sont aveugles à cette étendue dont les dimensions sont estimées à 65 années-lumière de large.

Aquila représente un champ visuel d’environ 6 pleine Lune et c’est la première des 14 régions observée par Herschel dans le cadre du projet Gould Belt Key Programme.

Retrouvez sur le site OSHI toutes les images obtenues avec le satellite Herschel.

Crédit photo : ESA and the SPIRE & PACS consortia, P. André (CEA Saclay) for the Gould’s Belt Key Programme Consortia.

Superbes photos réalisées par le nouveau télescope infrarouge VISTA

Cette image spectaculaire est l’une des premières qu’a réalisé le nouveau télescope Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA). Celui-ci est une formidable création qui regroupe 18 universités britanniques (sous l’égide de la Queen Mary University of London) à l’occasion de leur ralliement à l’European Southern Observatory (ESO). Le télescope possède un miroir de 4,1 mètres de diamètre, le plus courbé du monde pour cette taille. Sa qualité est irréprochable : ses plus petits défauts sont de l’ordre de quelques millièmes de l’épaisseur d’un cheveu par rapport à une surface parfaite !
VISTA se situe au sommet du Mont Paranal dans la cordillère des Andes, à côté du Very Large Telescope (VLT), sous un des ciels les plus purs et les plus secs du monde. Sa caméra conçue pour sonder le ciel de l’hémisphère sud dans l’infrarouge est équipée de seize détecteurs et pèse plus de 3 tonnes. Sa sensibilité est de 67 millions de pixels ! Le nouveau télescope devrait exceller dans l’observation des parties les plus sombres et froides de notre galaxie, pouvant mettre en évidence des formes jusque là invisibles. Parmi ses principales missions, on trouve la cartographie en trois dimensions de la structure de notre galaxie, de ses voisines et l’étude des relations entre les grandes structures présentes dans l’univers avec l’énergie noire et la matière noire. Les champs d’observation s’étendent sur des surfaces mesurant dix fois la Lune.

Sur l’image ci-dessus, nous pouvons découvrir la nébuleuse de la Flamme ou plutôt la redécouvrir car y apparaissent des groupes d’étoiles jamais observé jusqu’alors. Les nuages denses où se mêlent gaz et poussières empêchent l’observation de ces amas dans le visible. Sur ce même cliché, VISTA nous offre également une autre vision de la nébuleuse Tête de Cheval. Plus discrète, plongée dans un voile d’obscurité, on reconnaît bien la tête de l’animal pareille à une ombre chinoise. Tout ceci a l’air petit, englué dans un tableau et c’est au contraire, gigantesque. Deux nébuleuses que l’on peut observer sous la ceinture du chasseur Orion. C’est une zone très active où se forment des dizaines de milliers d’étoiles.

L’image ci-dessous couvre, quant à elle, une partie de la Voie Lactée en direction de la constellation du Sagittaire. Plus d’un million d’étoiles sont visibles sur le cliché ! Dans le visible, nous ne voyons pas la plupart d’entre elles car elles sont blotties derrière un épais « brouillard » de poussières. VISTA fait là une belle démonstration de ce qu’il peut permettre de voir et de découvrir.

Les images sont spectaculaire et magnifiques. On ne peut que recommander de les dévorer des yeux en haute-résolution, plein écran, de se laisser submerger par leur ampleur. Il existe des versions « zoomable » sur le site de l’ESO. Vous pouvez également les télécharger mais les fichiers sont très importants : plusieurs centaines de mégaoctets !

Télécharger la nébuleuse de la Flamme en haute résolution (7,6 Mb).

Télécharger le million d’étoiles dans la Voie Lactée en haute résolution ici (13,1 Mb) ou très haute résolution ici (486 Mb) !

Voir aussi l’amas de galaxies Formax en haute résolution (5,9 Mb).

Crédit photo : ESO/J. Emerson/VISTA.

La nébuleuse du Crabe photographiée par trois grands télescopes spatiaux

Nos ancêtres l’ont vu briller dans le firmament. « Invité céleste » de quelques jours que l’on nomme supernova. C’était en l’an 1054, non loin de l’étoile El Nath, l’une des cornes de la constellation du Taureau. Prés de 1 000 ans plus tard, voici ce que l’on peut voir : la nébuleuse du Crabe. Un objet du ciel profond très étudié et qui est également désigné sous le nom de Messier 1 dans le catalogue du célèbre astronome du XVIIe siècle. Ce magnifique reste de supernova est situé à environ 6 000 années-lumière de la Terre. Cela veut donc dire que ceux qui l’ont surpris lors de son explosion, l’ont vu avec 6 000 ans de retard !

L’image ci-dessus est la superposition de trois observations dans trois longueurs d’onde différente. Dans les couleurs rouge et jaune : les parties dans le visible saisies par le télescope spatial Hubble. Dans les tons violets, on peut voir les parties acquises dans l’infrarouge par le télescope spatial Spitzer. La capture dans le rayonnement x fait ressortir toute la partie centrale qui abrite une étoile à neutron. Un cœur très petit et extrêmement dense, qui tourne plusieurs fois sur lui-même par seconde. L’énergie qui s’en échappe atteint 200 000 fois celle du Soleil ! Un pulsar enveloppé de ses oripeaux de gaz et de poussières. Une observation que l’on doit au télescope spatial Chandra. L’ensemble de ce rémanent de supernova s’étend sur 10 années-lumière et poursuit son expansion dans le milieu interstellaire.

A voir également, la spectaculaire image (14,6 Mb) de la nébuleuse du Crabe réalisée par le télescope spatial Hubble.

Crédit photo : NASA/CXC/SAO/F.Seward/ESA/ASU/J.Hester, A.Loll/JPL-Caltech/Univ. Minn./R.Gehrz.

Découverte d’un nouvel anneau autour de Saturne

Une nouvelle plutôt sensationnelle : il existe un anneau supplémentaire autour de Saturne, que l’on n’avait pas vu jusqu’à maintenant. Il serait bien plus vaste que tous ceux que l’on connaît déjà ! On doit cette remarquable découverte à une équipe de chercheurs de l’Université de Virginie et au télescope spatial infrarouge Spitzer.

Il a fallu, en effet, observer dans l’infrarouge pour dévoiler cette étendue très peu dense, essentiellement composée de glaces et de poussières (si nous étions à l’intérieur, on ne s’en apercevrai pas …). Situé à environ 7 millions de km de la planète géante, il s’étend sur près de 12 millions de km, soit 300 fois la taille de Saturne ! Son épaisseur aussi n’a rien à voir avec les nombreux autres anneaux (qui sont beaucoup plus denses et beaucoup plus fins) : 20 fois le diamètre de la deuxième plus grosse planète du système solaire !

Ce nouvel anneau est situé de part et d’autre de l’orbite de Phœbé (environ 230 km de long), l’un des satellites naturels de Saturne. Les auteurs de cette découverte pensent que le petite lune pourrait être à l’origine de flot de particules diluées dans le champ gravitationnel de la planète. Cela pourrait même expliquer la teinte sombre sur une face de Japet, un autre satellite naturel plus proche de la planète qui évoque aux astronomes le symbole Yin et Yang. L’anneau ou halo est probablement issu de la matière arrachée à Phœbé lors de collision avec des comètes ou des astéroïdes, relativement fréquentes.

La vidéo ci-dessous montre la position des différents satellites, acteurs dans la découverte de l’immense halo autour de Saturne.

Crédits photos : NASA/JPL-Caltech/University of Virginia.