Magnifique portrait de la nébuleuse NGC 602 dans le Petit Nuage de Magellan

Quand les grands télescopes spatiaux conjuguent leurs talents pour percer les secrets d’une nébuleuse dans le Petit Nuage de Magelllan.

Merveilleux et séduisant mariage/alliage des sensibilités de trois télescopes spatiaux différents. Surnommée “l’Aile” par les astronomes, cette nébuleuse se déploie à l’intérieur du Petit Nuage de Magellan (Small Magellanic Cloud, SMC), une galaxie naine voisine distante de quelques 200 000 années-lumière de la Voie Lactée. Evoquant aussi une coquille, NGC 602 abrite en son sein trois grappes d’étoiles très chaudes âgées de seulement quelques millions d’années. Trois fratries étincelantes dont l’une d’elles, NGC 602a rappelle de par sa taille, sa masse et son âge, la formation installée au creux de la nébuleuse d’Orion, nommée le “Trapèze” et qui nous est plus familière (beaucoup plus proche de nous).

Observation météorologique d’une étoile de type naine brune

Illustration de la naine brune étudiée avec Spitzer et Hubble

Les différentes couches de l’atmosphère tempêtueuse d’une naine brune étudiées avec les télescopes Spitzer et Hubble.

Grâce à une observation simultanée avec les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer, une équipe de chercheurs a pu étudier pour la première fois avec autant de détails, plusieurs couches de l’atmosphère d’une étoile de type naine brune. Sans doute très nombreuses dans la galaxie, les naines brunes sont des corps célestes relativement petits et froids, qui brillent peu. Leurs masses est supérieure toutefois à celle d’une planète géante et inférieures à celle d’étoiles comme les naines rouges (plus petites que le Soleil). Leurs températures en surface n’excèdent pas les 600° à 700° C, ce qui est dix fois moins élevé que celle de notre Soleil, environ 6 000° C. Qualifiées par certains d’”étoiles ratées”, les naines brunes n’ont pas acquis au cours de leur genèse au sein de nébuleuses, de masse suffisante pour que l’hydrogène fusionne. A défaut de briller intensément, leur manque de luxure est compensé par une longévité de plusieurs milliards d’années.

Découverte d’un « os » du squelette de la Voie Lactée

Long filament sombre tel un boa nageant dans le fleuve d’étoiles de la Voie Lactée

Des astronomes étudiant l’infrastructure de notre galaxie ont probablement découvert l’un de ses “os” de gaz et de poussières étendu dans le plan de la Voie Lactée.

Pour nous terriens qui habitons une petite planète rocheuse en orbite autour de l’une des 100 milliards ou peut-être 200 milliards d’étoiles – le Soleil, caractérisé comme naine jaune, est une étoile banale – qui peuplent la galaxie, connaître la structure de celle-ci reste une tâche très difficile. Enfermé à l’intérieur, nous ne pouvons qu’en deviner et déduire sa forme à partir de méticuleuses observations et se contenter de dresser un portrait-robot de son anatomie au miroir de ses semblables.

Celle que l’on nomme la Voie Lactée, “chemin de lait” en apparence, dans lequel se baigne des nuées d’étoiles, élancée par de belles nuits noires d’été, est en quelque sorte une immense galette d’étoiles gonflée au centre (bulbe galactique). De longs bras spiraux s’enroulent autour. Plus que des cités d’étoiles, les galaxies renferment de grandes quantités de gaz et de poussières, terreau fertile pour de nouvelles générations stellaires.

Une double ceinture d’astéroïdes découverte autour de l’étoile Véga

Illustration des ceintures de débris qui entourent Véga

Familière des observateurs du ciel d’été, l’étincelante Véga posséderait deux ceintures d’astéroïdes à l’instar de Fomalhaut ou du Soleil.

Par une belle nuit d’été, nul doute que vous l’ayez déjà remarqué. Son éclat bleu-blanc transperce l’atmosphère. Etincelante et haute dans le firmament, Véga (Alpha Lyrae) domine sans vergogne en compagnie d’Altaïr et Deneb (elles forment toutes les trois le célèbre “Triangle de l’Eté” ou “Trois Belles de l’Eté”). Dans le ciel boréal, seule Sirius — visible durant les soirées d’hiver — lui “fait de l’ombre ».

De récentes observations menées avec les télescopes spatiaux Herschel et Spitzer, sensibles au rayonnement infrarouge, suggèrent fortement que l’étoile âgée d’environ 600 millions d’années (elle est encore jeune en comparaison avec le Soleil) possède une double ceinture d’astéroïdes. Suspectée depuis quelques années, les données font apparaitre deux vastes couronnes ou bandes constituées de poussières et d’astéroïdes et séparées par un grand espace vide. Bien entendu, celle qui est la plus proche du foyer stellaire, la ceinture intérieure, est la plus chaude tandis que la seconde, extérieure, est la plus froide. Cette configuration n’est pas sans rappeler le cas Fomalhaut, une autre jeune étoile (âgée d’env. 400 millions d’années) de 2 masses solaires, également distante de 25 années-lumière de la Terre. D’ailleurs, Véga, Fomalhaut et aussi Castor (constellation des Gémeaux) ont la même dynamique. Des indices qui suggèrent une même origine au sein d’un amas ouvert, aujourd’hui éparpillé.

L’étoile massive Zeta Ophiuchi surprise dans sa fuite en avant

Zeta Ophiuchi photographiée dans l’infrarouge par le télescope spatial Spitzer

Tel un navire qui fend les eaux, Zeta Ophiuchi comprime dans sa course effrénée, les nuages de gaz et de poussières sur son chemin.

Autrefois en couple, Zeta Ophiuchi est désormais une étoile solitaire qui se déplace rapidement dans le milieu interstellaire. Sans doute très proche de feu son compagnon, l’explosion qui mit fin à celui-ci a éjectée la survivante dans les affres du cosmos. Tel un navire fendant les eaux, l’étoile de 20 masses solaires (80 000 fois plus brillante que le Soleil) qui vogue à une vitesse de croisière de 24 km/s., bouscule les dépôts de poussières et de gaz flottant dans l’espace.

Sur cette image capturée dans le rayonnement infrarouge par le télescope spatial Spitzer, les couleurs mettent en relief deux aspects de cette matière en déshérence. En vert, on distingue un délicat brouillard composé de poussières sombres et froides. Comme on peut le voir, les rayonnements violents de Zeta Ophicuhi — vents stellaires — déchirent et effilochent ces nuages.
La région en rouge, quant à elle, trahit des températures plus élevées. Compressés et comprimés par les ondes de chocs, la matière se dévoile en  s’échauffant.

Probable nouveau record de la galaxie la plus lointaine jamais observée !

L’objet MACS0647-JD, distant de 13,3 milliards d’années-lumière

L’objet MACS0647-JD est en passe de devenir la galaxie la plus lointaine jamais observée. Minuscule et peuplée de quelques centaines de millions d’étoiles, elle apparait dans les premières couches du temps, à l’aube de l’Univers.

“Cette dernière découverte a dépassée mes attentes de ce qui est possible avec le programme CLASH [Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble].” déclarait Rychard Bouwens, co-auteur de l’article qui a annoncé l’observation d’une galaxie candidate à un nouveau record de distance.
Durant des mois, les chercheurs ont enquêté sur l’identité de l’objet MACS0647-JD, écartant toutes les fausses pistes et leurres possibles. Le redshift (z 11) ou décalage vers le rouge suggère que sa lumière a voyagé durant 13,3 milliards d’années à travers l’espace-temps ! L’hypothèse d’une galaxie et même d’un embryon de galaxie se précise. Ce petit point rouge mis en exergue sur l’image ci-dessus est vraisemblablement un agrégat de 100 millions à 1 milliard d’étoiles (entre 0,1 et 1 % de la masse de la Voie Lactée !) observé tel qu’il était, environ 420 millions d’années seulement après le “Big Bang” (à ce sujet, je vous invite à lire « Discours sur l’origine de l’univers » d’Etienne Klein)  ! L’Univers n’a alors que 3 % de son âge actuel. Le précédent record date de quelques semaines et montrait une galaxie observée 490 millions d’années environ après le “Big Bang”.

Beauté fulgurante de l’essaim d’étoiles Cygnus OB2

Image composite de Cygnus OB2

Sublime paysage cosmique autour de l’essaim d’étoiles Cygnus OB2, le plus proche des amas ouvert massifs.

Magnifique image composite capturée dans plusieurs longueurs d’onde par les télescopes spatiaux Chandra (rayonnement x), Spitzer (rayonnement infrarouge) et le télescope terrestre Isaac Newton (visible). On peut admirer au milieu des lambeaux de nuages moléculaires, déchirés, creusés et érodés, l’influence de l’amas d’étoiles stellaire Cygnus OB2. Situé à environ 5 000 années-lumière de nous (en direction de la constellation du Cygne), il est peuplé en grande majorité d’étoiles des familles spectrales (type spectral) O et B, massives et très chaudes ! Sur les 1 700 sources détectées dans le rayonnement x par le satellite Chandra, environ 1 500 appartiennent aux étoiles de l’essaim : 60 ont été identifiées pour la catégorie O et 1 000 pour la catégorie B. Les chercheurs souhaitent comprendre la formation et l’évolution de ces attroupements d’étoiles particulièrement massifs. Celui-ci est impressionnant, il équivaut à 30 000 fois la masse du Soleil ! Peuplé d’étoiles très jeunes, âgées de 1 et 7 millions d’années, certaines ont déjà brulées toutes leurs réserves d’hydrogène et explosées en supernova ! Ce qui n’est pas sans conséquence sur l’environnement et la nébuleuse qui les a vu naitre. Le sondage réalisé dans l’infrarouge avec le télescope Spitzer montre que peu d’étoiles de l’amas sont ceintes de disques de poussières.

De l’importance d’une ceinture d’astéroïdes au bon endroit et de la bonne taille pour rechercher la vie

Trois évolutions possbiles d’une ceinture d’astéroïdes. 1er cas : la planète géante migre vers l’étoile et disperse les astéroïdes menaçant la vie sur une planète comme la Terre – 2 éme cas : comparable à notre système solaire, plus calme et favorable – 3 éme cas : la planète géante ne migre pas et la ceinture d’astéroïdes est plus dense

Une étude qui fait sensation suggère que la vie complexe sur Terre n’aurait jamais pu exister sans la ceinture d’astéroïde bordée, à l’extérieur, par une planète géante comme Jupiter. Un scénario rarement observé.

La vie complexe qui prédomine actuellement sur la surface de la Terre serait t’elle exceptionnelle ? Doit-on son émergence à un incroyable et heureux concours de circonstances : planète rocheuse de la bonne taille et masse, volcanisme assez régulier et tectonique des plaques, existence d’un champ magnétique (bouclier contre les tempêtes solaires), présence d’un satellite naturel pas trop encombrant qui équilibre la planète, une étoile centrale assez sage (pas d’éruptions fulgurantes ni de hâte dans son évolution …) d’une longévité totale d’environ 10 milliards d’années, présence d’eau qui plus est, à l’état liquide (zone habitable), pas de supernovae dans les parages et relativement peu d’événements destructeurs au sein du système solaire, etc. Un système solaire qui a l’air à peu prés stable depuis plusieurs centaines de millions d’années, théâtre de l’apparition puis de l’évolution de formes de vie complexes ! Un cas, somme toute, plutôt rare comme la suggère une récente étude réalisée par les astronomes Rebecca Martin (Université du Colorado) et Mario Livio (astronome de la Space Telescope Science Institute, STSCI).

La nébuleuse de l’Hélice mise à nue dans l’ultraviolet et l’infrarouge

Forte activité dans les entrailles de la nébuleuse planétaire de l’Hélice.

Les teintes bleues, lilas et roses peuvent surprendre. Cette image composite capturées dans l’infrarouge par le télescope spatial Spitzer (les extensions ont été photographiées par WISE) et l’ultraviolet par le satellite GALEX reflète, en réalité, l’activité intérieure de la nébuleuse de l’Hélice (Helix nebula).

Pour qui l’observe pour la première fois ou la découvre en photo, la partie centrale et lumineuse peut évoquer un oeil géant posé dans les ténèbres. Une pupille rose, une iris dilatée. D’ailleurs, certains la surnomment abusivement “l’oeil de Dieu” ! Distante de 650 années-lumière, la nébuleuse de l’Hélice (également désignée par NGC 7293) est probablement la nébuleuse planétaire la plus proche de notre système solaire.

Observation d’une galaxie à l’aube de l’Univers

Galaxie la plus lointaine jamais observée à ce jour : 13,2 milliards d’années-lumière

Située à 13,2 milliards d’années-lumière de nous et des deux télescopes spatiaux qui ont pu l’observer, une jeune et petite galaxie aux confins de l’Univers.

Le précédent record de la galaxie la plus lointaine jamais observé vient d’être battu. Grâce aux observations combinées des télescopes spatiaux Hubble et Spitzer et à la faveur d’un puissant effet de lentille gravitationnelle (la masse de l’amas de galaxies MACS J1149+2223 à l’avant-plan courbe l’espace-temps et amplifie la lumière de l’arrière-plan), une équipe d’astrophysiciens a mis en évidence une petite galaxie distante de 13,2 milliards d’années-lumière ! Nous la voyons donc telle qu’elle était il y a 13,2 milliards d’années … ! En ce temps-là, quelques 500 millions d’années après le “big bang”, l’Univers est encore très jeune (il n’avait 3,6 % de son âge actuel) et plongé dans un “âge sombre” (“dark age”) ou “âge des ténèbres”. Les premières étoiles et galaxies apparaissaient.

Portrait en trois couleurs de la « superbulle » de la nébuleuse N44

La nébuleuse N44 et l’amas ouvert NGC 1929 – Image composite : régions chaudes en bleu (x-ray), éclats ultraviolet en jaune (visible), régions froides et sombres en rouge (infrarouge) 

Immense cavité à l’intérieur de la nébuleuse N44 creusée par le rayonnement violent de ses progénitures. Merveilleux portrait dans les rayonnements x (Chandra), infrarouge (Spitzer) et visible (MPG 2,2 m de l’ESO).

La nébuleuse N44 est une vaste région procréatrice d’étoiles installée dans la galaxie naine voisine du Grand Nuage de Magellan (Large Magellanic Cloud) distante de 170 000 années-lumière. Autour de l’essaim de jeunes étoiles NGC 1929 qui s’est développé en son sein s’étend une impressionnante  “superbulle” (voir et revoir “Superbulle autour d’un nid d’étoiles”). L’immense cavité a été creusée par les ondes de chocs de plusieurs supernovae et le rayonnement ultraviole(n)t des étoiles les plus ardentes et excessives … 

Le télescope Spitzer observe l’atmosphère d’une super-terre

La super-terre 55 Cancri e montre toujours la même face à son étoile ; la température y dépasse 1700 °C

Grâce au télescope spatial Spitzer qui observe dans l’infrarouge, des astronomes ont étudier l’atmosphère d’une “super-terre” distante de 41 années-lumière.

Découverte en 2004, la planète 55 Cancri e, en orbite autour de l’étoile éponyme 55 Cancri (constellation du Cancer), est une “super-terre”. C’est une classe intermédiaire entre les planètes rocheuses comme la Terre et les gazeuses du type de Neptune ou de Uranus (4 fois plus grande que la Terre). Ses passages réguliers devant son étoile ou transits, furent épier en 2005 par le télescope spatial Spitzer (observation infrarouge). Une première dans l’histoire. De cette façon, les astronomes ont pu étudier son atmosphère et dresser un premier portrait. Un monde contrasté et bouillonnant : une face, toujours la même, très chaude et l’autre, envahit par une nuit sans fin. Deux fois plus grande que la Terre et huit fois plus massive, 55 Cancri e est 25 fois plus proche de son Soleil que Mercure dans notre système solaire. Les observations ont également suggéré aux chercheurs qu’elle soit totalement recouverte d’eau. Une planète-océan sous un ciel de vapeur d’eau … La nouvelle campagne d’observation, toujours conduite avec le télescope Spitzer vient de confirmer ces premières mesures et hypothèses.

Bourgeonnements stellaires sur une guirlande de gaz dans la nébuleuse d’Orion

Guirlandes de gaz et de poussières où fleurissent de nouvelles étoiles

Intrusion dans la nébuleuse d’Orion, observation de bourgeonnements stellaires au milieu des grands courants de gaz et de poussières qui la structure.

C’est une image fascinante qui nous fait découvrir l’écheveau complexe de la matière dans une des matrices stellaires les plus proches de nous. Située à environ 1 400 années-lumière de nous, la célèbre nébuleuse d’Orion ou M42 (Messier 42) est surtout connue pour sa région centrale, dominée par une jeune portée d’étoiles radieuses et massives, le “trapèze” ! Ce foyer est observable dans tous les télescopes et même dans une paire de jumelles, au sein de la partie de la constellation d’Orion appelée “poignard”.

Cartographie intime des galaxies voisines du Grand et Petit Nuage de Magellan

La galaxie du Grand Nuage de Magellan cartographiée dans l'infrarouge

Très sensibles au rayonnement infrarouge, les télescopes spatiaux Spitzer et Herschel ont conjugué leurs talents pour brosser les portraits inhabituels du Petit et Grand Nuage de Magellan.

Visibles à l’oeil nu dans le ciel austral, ces deux nuages pâles flirtent avec la Voie Lactée depuis plusieurs centaines de millions d’années. Gonflées de plusieurs centaines de millions d’étoiles chacune, elles gravitent dans la banlieue de notre galaxie, à environ 180 000 années-lumières.

Collision d’amas de galaxies à 7 milliards d’années-lumière

"El Gordo", amas de galaxies en collision

Une équipe d’astrophysiciens a découvert et étudier deux amas de galaxies en collision à plus de 7 milliards d’années-lumière de nous !

Ne vous méprenez pas, l’image ci-dessus n’est pas celle d’une comète récemment découverte. C’est beaucoup plus gros que cela et séparé de nous de plus de 7,1 milliards d’années-lumières. Débusqué par hasard lors d’un sondage du fond diffus cosmologique, cette puissante source de rayonnement x trahit la collision de deux amas de galaxies (chacun est peuplé de dizaines de galaxies de masses différentes) à des vitesses dépassant plusieurs millions de km par heure ! La scène s’est donc déroulée il y a 7,1 milliards d’années et représente l’amas “le plus massif, le plus chaud et celui qui émet le plus de rayon X de tous les amas observés jusqu’à présent à cette distance ou au-delà” raconte Felipe Menanteau, principal auteur de cette étude.

Bombardement massif de comètes dans le jeune système Eta Corvi

Illustration de la tempête cométaire dans le système extrasolaire Eta Corvi

La jeune étoile Eta Corvi montre certaines similitudes avec notre système solaire lorsqu’il était encore en formation. Les débris d’une comète semblent bombarder une de ses planètes. 

En étudiant l’étoile Eta Corvi, située dans la constellation du Corbeau (Corvi) à 59 années-lumière de nous, des chercheurs ont remarqué la présence d’une bande de poussière. Les observations dans le rayonnement infrarouge avec le télescope spatial Spitzer ont révélé que ce nuage est principalement composé de glace d’eau et de roches. Des indices qui trahissent, aux yeux des chercheurs, la présence d’une comète brisée. Il semble qu’une partie des débris abandonnés s’échouent sur une jeune planète.

Ce scénario fait écho au fameux « bombardement massif tardif » connu des planétologues et archéologues planétaires (…). Dans l’enfance de notre système solaire, tandis que le Soleil n’était pas loin de fêter son premier milliard d’années (soit 1/10e de sa paisible existence !), les planètes achevant leurs formations essuyèrent d’intenses et violents bombardements de comètes. La plupart étaient éjectées et bannies de leur principal « lieu d’accueil », la Ceinture de Kuiper qui se situe aux confins du système solaire. Le principal « fauteur trouble » était le tandem Jupiter-Saturne, en pleine migration (perturbations gravitationnelles). Cette lointaine période était certes redoutable et a transformée chaque planète tellurique en enfer mais l’un de ses bienfaits, paradoxalement, fut l’apport massif d’eau et de molécules organiques …Beaucoup de scientifiques inclinent à penser que les comètes seraient (et sont) – du moins, en partie – à l’origine de la vie sur Terre. Elles distribueraient pour ne pas dire, ensemenceraient les planètes pourvu qu’elles soient accueillantes (Mars, sauf preuves du contraire, n’a pas eu la même chance).

Révélations sur la supernova RCW 86

Restes de la supernova RCW 86

Une équipe d’astrophysiciens vient d’éclaircir le mystère vieux de 50 ans qui entourait la supernova RCW 86.

RCW 86 sont les restes d’une supernova qui a explosé en l’an 185 après Jésus Christ. Evoquée dans les chroniques chinoises de cette époque comme « une invité céleste » qui brilla durant 8 mois (!), elle demeure à ce jour le plus ancien témoignage connu et retranscrit d’une supernova. Quand les astronomes (re-)découvrirent ce qu’il en reste, quelques dix-huit siècles plus tard, ils furent plutôt stupéfaits, et pour le moins sceptique quant au lien de cette vaste coquille avec l’explosion de l’étoile dans l’antiquité. L’enveloppe résiduelle leur apparaissait beaucoup trop grande (86 années-lumière !) en considérant la date de l’évenèment (relativement récente à l’échelle cosmique).

La nébuleuse planètaire M27 dévoilée dans l’infrarouge

La célèbre nébuleuse planètaire Dumbell 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 … !

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

Comparaison de la nébuleuse Amérique du Nord dans le visible et l'infrarouge (cliquez pour agrandir)

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 !

Collision de planètes autour d’étoiles doubles

Poussières 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.

collision de planètes (cliquez pour agrandir)

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.

La galaxie NGC 4911 photographiée par le télescope Hubble

La galaxie NGC 4911 dans l'amas de la Chevelure (cliquez pour agrandir)

Superbe photo réalisée par le télescope spatial Hubble d’une galaxie spirale en proie aux forces gravitationnelles qui gouvernent dans le grand amas galactique de la Chevelure de Berenice.

La NASA vient de publier une nouvelle image spectaculaire réalisée avec le télescope spatial Hubble. On y découvre – c’est toujours un émerveillement – la galaxie spirale NGC 4911, nimbée d’une auréole de gaz.

Pour obtenir cette image, le célèbre télescope qui fête ses 20 ans cette année, a eu besoin de 28 heures d’exposition, reparties sur trois années … A travers ce cliché, nous plongeons au cœur de l’une des régions les plus peuplée en galaxies de notre « univers proche » : l’« amas de galaxies de la chevelure de Bérenice » (Coma cluster).

Comme on peut le voir, d’innombrables galaxies évoluent aux côtés de NGC 4911, plus de 1 000 en réalité, à la fois éparpillées et emmêlées dans des danses nuptiales, à environ 320 millions d’années-lumière de nous. C’est un ballet galactique d’une extraordinaire diversité. Les collisions sont fréquentes, comme on peut l’imaginer. Parmi elles, le télescope Hubble au moyen des caméras Wide Field Planetary Camera 2 (WFP2) et Advanced Camera for Surveys (ACS), s’est focalisé sur la galaxie spirale située au centre de l’image. Elle nage dans un déluge de gaz, conséquence des puissantes forces d’attraction exercées par la galaxie elliptique visible à sa droite. De grandes quantités de matière viennent ainsi enrichir l’espace intergalactique.

Bien entendu, il est recommandé de télécharger puis de regarder cette image dans une très haute résolution afin d’en découvrir les plus petits détails (15,3 Mb).

En vidéo, simulation de collision de plusieurs galaxies.

Si vous possedez un iPhone ou un iPad, l’application Galaxy Collider (versions lite pour iPhone et iPad et HD) peut vous intéresser. A vous de paramétrer les galaxies et leurs dynamiques pour ensuite regarder le déroulement des collisions et fusions de galaxies.

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Crédit photo : NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Voyage au centre des galaxies des Antennes

La galaxie des Antennes mises à nu par trois grands télescopes spatiaux

La NASA vient de publier une nouvelle image de la galaxie des Antennes. Le cliché superpose les observations dans l’infrarouge du télescope Spitzer, dans le visible par le télescope Hubble et dans le rayonnement x par le télescope Chandra.

Le télescope spatial Hubble avait déjà émerveillé la plupart d’entre nous avec le cliché des galaxies des Antennes publié en 2006 (voir et revoir l’image), où l’on peut distinguer les écharpes rouges et rosées, riches en gaz, s’enroulées autour des deux noyaux galactiques ! Un spectacle magnifique qui, aujourd’hui, franchit un nouveau seuil dans la beauté et, bien sur, la somme d’informations.

Située à 63 millions d’années-lumière de nous, le vaste ensemble nommé « galaxies des antennes » est constitué de deux galaxies en collision, particulièrement active. Leur danse nuptiale a commencée il y a environ 100 millions d’années.
Sur l’image ci-dessus, on découvre les deux noyaux qui sont sur le point de fusionner. Ils s’enroulent l’un autour de l’autre et étendent leurs bras spiraux de sorte que nous, observateurs lointains, en distinguions une forme étonnantes dessinant des antennes … L’accouplement des deux galaxies, si l’on peut dire, a entrainé une flambée de nouvelles étoiles, agglomérées, serrées dans de nombreux essaims d’étoiles, amas ouvert. Les chercheurs ont pu distinguer dans ce déluge de matières et d’énergies, des super amas ouvert ou encore le vestige de certains d’entre eux, dont les étoiles massives sont dispersées. Les prémices d’amas globulaires sont également identifiés.

Les galaxies des antennes présage de la rencontre de la galaxie d’Andromède avec notre Voie Lactée qui se déroulera dans deux milliards d’années.

En ce qui concerne les couleurs, chacune traduit l’observation réalisé avec les grands télescopes spatiaux.
Le plus célèbre d’entre eux, le télescope spatial Hubble en offre une vision dans l’optique au sein de laquelle se distingue en jaune d’or, les étoiles les plus âgées et aussi les régions de formations stellaires. Dans les tons marrons et bruns, on peut voir les filaments sombres riches en poussières. Beaucoup des objets faibles et diffus sont des amas ouverts peuplés de plusieurs milliers d’étoiles.
Le télescope spatial Spitzer, qui observe dans l’infrarouge, montre de vastes nuages de poussières chauffés par les jeunes étoiles, visibles sur l’image dans les couleurs rouges.
Toutes les régions bleues sont celles observées dans le rayonnement x par le télescope spatial Chandra. Des nuages de gaz chauds, riches en éléments lourds provenant de supernovae qui contribueront à la formation de futures systèmes planétaires. Les points bleus les plus brillants marquent la rencontre de matière interstellaire avec des trous noirs. L’un des plus importants a une masse évaluée à prés de 100 fois celle du Soleil.

En vidéo, plongée dans les deux galaxies en collision.

Télécharger l’image en très haute résolution (5,2 Mb).

Crédit photo : NASA, ESA, and M. Kornmesser (ESA/Hubble).

L’atmosphère d’une « Neptune chaude » surprend les astronomes

L'exoplanète GJ 436b est une "Neptune chaude" très proche de son étoile, son atmosphère est pauvre en méthane (cliquez pour agrandir)

Des chercheurs de l’Université Centrale de Floride ont récemment étudiés une exoplanète d’une masse proche de celle de Neptune avec le télescope spatial Spitzer. Les observations menées dans l’infrarouge pointent l’absence remarquée de méthane dans son atmosphère, ce qui contredit les modèles établis.

L’exoplanète GJ 436b gravite autour d’une étoile de type M (naine rouge) à 33 années-lumière de nous, dans la constellation du Lion. Sa luminosité est plus faible que celle du Soleil.
La planète observée est gazeuse. Elle ressemble à Neptune mais une « Neptune chaude » car la proximité avec son étoile lui vaut une température en surface élevée qui est estimée à environ 560° C (800 K). Sa période de révolution est de seulement 2,64 jours, à l’instar des « Jupiter chaudes » recensées dans d’autres systèmes extrasolaires.
Les modèles élaborés par les astronomes voudraient que son atmosphère soit composée de méthane or les observations ont n’ont rien montrées qui aille dans ce sens, il y a beaucoup de monoxyde de carbone (CO) et très peu de méthane (CH4), à la grande surprise des chercheurs ! Cela devrait être le contraire. Composée notamment d’hydrogène, de carbone et d’oxygène, son atmosphère chaude devrait être effectivement riche en méthane comme pour les nombreux exemples connus des planétologues …

D’ici quelques années, les nouvelles générations de télescopes et d’instruments seront capables d’étudier l’atmosphère de planètes plus petites que GJ 436b, autrement dit des exoplanètes telluriques comparables à la Terre. Aussi, la présence de méthane est-elle liée, chez nous, à l’activité de multiples formes de vie. La détection de ce gaz est bien entendu très attendue, très recherchée, nous menant peut-être sur la voie d’autres formes de vie.

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech).

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

Nébuleuse d'Orion photographiée par le télescope spatial 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

Epsilon Aurigae éclipsée par un disque de poussières

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.

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

Le Petit Nuage de Magellan observé dans l'infrarouge par Spitzer (cliquez pour agrandir)

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.

La nébuleuse du Crabe photographiée par trois grands télescopes spatiaux

Nébuleuse du Crabe

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.

La Voie Lactée observée par trois grands télescopes de la NASA

Centre de notre galaxie observé par les télescopes Hubble, Spitzer et Chandra (cliquez pour agrandir)

Pour fêter les 400 ans de la première utilisation de la lunette par Galileo Galilei en 1609, la NASA a publiée le 10 novembre une des plus extraordinaires et précises vue de la Voie Lactée réalisée par trois de ses plus grands observatoires spatiaux : Hubble, Spitzer et Chandra.

L’image ci-dessus couvre donc un large champ de la Voie Lactée. C’est une combinaison dans différentes longueurs d’onde de trois observations. A chacune sa couleur.
Le télescope spatial Hubble a observé dans le proche infrarouge et livre une image dominée par le jaune. Le télescope Spitzer a capturé dans l’infrarouge, ce qui correspond au rouge. Dans les deux cas, ce sont des centaines de milliers d’étoiles qui sont mises en évidence ainsi que la profusion de nuages moléculaires d’où sont issues, ou en train de « naître « , des milliers et des milliers d’étoiles !
Tout ce qui apparaît en bleu ou en violet a été capturé par le télescope Chandra. Il s’agit des rayonnements x de la Voie Lactée, sources d’énergies très fortes et violentes ! Presque au centre, dans la moitié droite de l’image, il est impossible de manquer la grande nébulosité bleue. En son sein, se cache notre trou noir galactique d’environ 4 millions de masses solaires ! Un monstre qui sese remarque par les grandes bourrasques de gaz chauffées à plusieurs millions de degrés, qu’il expulse autour de lui. D’autres tâches bleues signalent la présence d’étoiles massives avec de forts vents stellaires ou les vestiges encore « brulants » d’explosions d’étoiles, de supernovae.

Cette série d’images est distribuée à travers tout les États-Unis, dans plus de 150 institutions à l’occasion de l’Année Mondiale de l’Astronomie.

Télécharger l’image ci-dessus sans annotations et en très haute-résolution (8,7 Mb).

Crédit photo : NASA, ESA, SSC, CXC, and STScI.

Découverte de molécules organiques dans l’atmosphère d’une exoplanète

Le " jupiter chaud" HD 209458b (cliquez pour agrandir)

Située pas très loin de la Terre, à environ 150 années-lumière, dans la constellation de Pégase, HD 209458b (découverte en 1999) que l’on nomme aussi Osiris est une des premières exoplanètes où a été observé des molécules organiques comme le dioxyde de carbone, le méthane et l’eau dans son atmosphère.

La planète appartient à la classe des « jupiters chauds ». Il s’agit d’une géante gazeuse dont le diamètre est de 1,3 fois celui de Jupiter pour une masse de 0,4 fois. Elle gravite autour de son étoile toute proche en seulement 3,5 jours ! Les températures sont évidemment très élevées et excluent toutes formes de vie telles que nous les connaissons !

Détectée au moyen de la vitesse radiale, les astronomes se sont aperçus qu’ils pouvaient également observé son passage (transit) devant l’étoile et ainsi en savoir plus sur la composition de son atmosphère. Au cours de l’année 2000, les scientifiques démontrèrent la présence d’hydrogène et de sodium grâce aux observations du télescope spatial Hubble et un peu plus tard, une équipe de chercheurs remarqua une « évaporation » de son atmosphère. En 2007, les observations dans l’infrarouge du télescope spatial Spitzer mirent en évidence la présence d’éléments comme le méthane, plutôt en grande quantité, le dioxyde de carbone et de l’eau ! Autant d’éléments qui, associés à l’oxygène, peuvent rappeler la signature chimique de la vie comme nous la connaissons sur la Terre. Inutile de rappeler que la dite « Osiris » est loin de réunir les conditions similaires à notre planète. Cependant, ce nouveau pas dans la recherche de nouveaux mondes montre que l’on se rapproche de la découverte de signatures biologiques. On est désormais capable d’identifier et même d’évaluer les éléments présents dans l’atmosphère d’une planète extrasolaire ou de satellites naturels autour de planètes géantes.

Télécharger l’image ne haute-résolution (1,9 Mb).

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC).

Découverte d’un nouvel anneau autour de Saturne

Sur cette image, on peut voir l'étendue et l'épaisseur de cet halo de matière récemment découvert autour de Saturne (cliquez pour agrandir, 1,3 Mb)

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 !

Position des satellites Phœbé et Japet autour de Saturne (cliquez pour agrandir, 0,6 Mb)

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.