La supernova la plus lointaine jamais observée

Nouveau record de distance d’une supernova découverte avec le télescope spatial Hubble

Dans le cadre du programme CANDELS+CLASH entamé il y a 3 ans, une équipe d’astrophysiciens vient de débusquer la supernova la plus lointaine jamais observée, battant le précédent record de plus de 350 millions d’années-lumière. Répondant au doux nom de SN UDS10Wil, le phénomène s’est produit à 10 milliards d’années-lumière de distance, quand notre Univers n’était âgé que de 3,8 milliards d’années ! Identifiée comme une supernova de type Ia, elle appartient à une “espèce” très appréciée des cosmologistes pour leur intensité lumineuse égale. Elles figurent, en effet, de remarquables jalons pour la mesure de l’expansion de l’Univers laquelle est provoquée par une énigmatique énergie noire (estimée représenter 68,3 % de la masse-énergie de l’Univers … !), ce qui leur vaut par ailleurs le surnom de bougies (candels en anglais). La formation de ce type de supernova est encore méconnu et sujet à controverse. Les uns défendent l’hypothèse d’une naine blanche “détricotant” son étoile-compagnon jusqu’à ce que la première, plus petite mais plus dense atteigne une masse critique qui l’a conduit à son effondrement puis l’explosion ou, seconde explication, la violente explosion est créée par une collision/fusion de deux naines blanches.
Le cas étudié de SN UDS10Wil dans son contexte fait pencher les chercheurs pour la deuxième hypothèse. Le nombre de supernova de type Ia apparait en baisse au-delà de 7,5 milliards d’années-lumière. Cela peut s’expliquer par le fait que peu d’étoiles dans l’Univers encore jeune ont atteint le stade de naine blanche (le Soleil deviendra une naine blanche après 9 à 10 milliards d’années d’existence). Si elles explosaient après avoir vampiriser leur compagne, les explosions serraient alors plus nombreuses, selon les chercheurs.

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Nouvelle piste pour l’origine des rayons cosmiques

L’onde de choc des rémanents de supernova déferlant dans le milieu interstellaire pourrait être à l’origine des rayons cosmiques.

Nombreux furent probablement les témoins oculaires de l’explosion d’une étoile en l’an 1006. Des chroniques chinoises, arabes, perses et même européennes relatent l’événement qui fut vraisemblablement d’une rare intensité : du jamais vu certainement depuis l’Antiquité. Ainsi, aurait-elle brillé durant plus d’une année, autant que la Lune, à en faire pâlir l’éclatante Vénus (60 fois sa luminosité selon certains !). Excepté notre Soleil, la supernova fut la seule étoile capable de projeter des ombres sur le sol durant la nuit et d’être visible en plein jour !
Distante de 7 200 années-lumière de la Terre, nos ancêtres de cette époque virent donc l’évènement avec 7 200 ans de retard … au sein de la constellation australe actuelle du Loup (Lupus), située sous la Balance, entre le Scorpion et le Centaure. Il fallait habiter aux basses latitudes dans l’hémisphère nord pour découvrir sa stupéfiante luminosité.

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L’objet W49B abriterait le trou noir le plus récemment formé de la galaxie

La supernova qui a formé le rémanent de supernova W49B aurait créé il y environ 1 000 ans le trou noir le plus récent de la Voie Lactée.

Ce beau flocon de gaz maquillé de rose, bleu, jaune et vert est le nuage résiduel d’une étoile massive qui a violemment exposée il y a vraisemblablement de cela 1 000 ans ! Un rémanent de supernova plutôt difforme, observé dans la direction de la constellation de l’Aigle (Aquila) à une distance de 26 000 années-lumière.

Sur l’image composite ci-dessus se mêlent les données capturées dans le rayonnement x (en bleu et vert) par le télescope spatial Chandra, celles obtenues dans les longueurs d’onde infrarouge (filaments apparaissant en jaune) par l’Observatoire du Mont Palomar et radio (chrysalide aux teintes roses) révélées par le VLA (Very Large Array).

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Nébuleuse du Crayon dépeinte par l’ESO

Paysage interstellaire de la nébuleuse du Crayon, 11 000 ans après l’explosion d’une étoile massive.

Réalisée avec la caméra grand-champ WFI (Wide Field Imager) installée au foyer du télescope de 2,2 mètres de l’Observatoire de La Silla, cette image met en lumière un long et splendide lambeau de gaz nommé, par sa forme évocatrice, Nébuleuse du Crayon (Pencil Nebula ou NGC 2736). Il s’agit de beaux restes (long de 0,75 années-lumière) d’une étoile massive qui a explosé il y a environ 11 000 ans. Situés à seulement 800 années-lumière de chez nous au coeur de la constellation australe des Voiles (Vela), ces rémanents de supernova continuent de se diluer, propager dans l’espace interstellaire à une vitesse moyenne de 650 000 km/h. si bien qu’il est possible, au cours d’une vie humaine, d’observer le déplacement des nuages de gaz par rapport aux étoiles de l’arrière-plan. Plus qu’un crayon, la structure de la nébuleuse en filaments évoque un “balai de sorcière”. Propulsée à plusieurs millions de km/h. après l’explosion, l’onde de choc a depuis été ralentie par la matière interstellaire (poussières et gaz), plus ou moins dicible, qui remplit notre galaxie.

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Découverte d’une supernova dans la galaxie M95

Une supernova est observable depuis le 16 mars dans M95, galaxie remarquable dans le « triplet du Lion ».

C’est arrivé il y a environ 37 millions d’années – et nous ne le découvrons qu’aujourd’hui ! – , une supernova vraissemblablement de type II, a exposée dans l’un des bras spiraux de la galaxie M95. Des terriens passionnés d’astronomie ont enregistré le phénomène distant donc de 37 millions d’années-lumières, le 16 mars 2012. Confirmée puis nommée SN 2012aw, la magnitude de cette puissante supernova atteint à présent 13,3. L’énergie qu’elle répand rivalise avec celle émise par les milliards d’étoiles massées au centre de la galaxie-hôte ! Les chercheurs estiment que c’est une étoile massive qui n’aurait vécue que quelques millions d’années, qui est à l’origine.

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La monstrueuse Eta Carinae de nouveau photographiée par Hubble

Nouveau gros plan réalisé par le télescope spatial Hubble de la monstrueuse et instable Eta Carinae.

Notamment visible dans le ciel de l’hémisphère austral dans la direction de la constellation de la Carène, Eta Carinae est un remarquable et extravagant couple d’étoiles sous étroite surveillance astrophysique depuis de longues années. L’une des deux étoiles, très massive (entre 100 et 150 masses solaires !), est au bord de l’explosion, …  de la supernova ! Les scientifiques savent que c’est imminent mais à cette échelle, les derniers jours d’une semblable étoile (environ 4 millions de fois plus brillante que le Soleil) se comptent en dizaines ou centaines de milliers d’années. Ou moins ! Nul ne peut le prédire avec exactitude.

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Révélations sur 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).

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Rare étoile hypergéante jaune mise à nue par le VLT

En observant une rare hypergéante jaune, les astronomes ont découvert un gigantesque « oeuf sur le plat » !

Très difficile à observer dans le rayonnement visible, l’étoile IRAS 17163-3907 est l’une des 30 étoiles les plus brillantes dans l’infrarouge. Les récentes observations réalisées VISIR installé sur le Very Large Telescope (VLT) ont révélé que la plus proche hypergéante jaune est enfermée à l’intérieur de deux enveloppes distinctes. Les images obtenues évoquent un oeuf sur le plat, allégorie pertinente qui lui vaut désormais ce surnom.

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Image du jour : magnifique portrait de la galaxie NGC 2403 avec supernova et nébuleuses échévelées

Avec le talent qu’on lui connait, le photographe et grand astronome amateur Robert Gendler, livre un superbe portrait de la galaxie spirale NGC 2403. Plutôt méconnue, elle est relativement proche de nous : seulement 10 millions d’années-lumière nous en sépare ! Deux fois plus petite (50 000 années-lumière de diamètre) que la Voie Lactée, elle abrite une pléthore de nébuleuses chevelues où se forment des étoiles. En 2004, elle fut le théatre d’une surprenante explosion de supernova dont nombre d’astronomes se souviennent. Sa luminosité dépaissait 500 millions de fois celle du Soleil ! Nommée SN 2004dj, elle est demeure visible en marge de la galaxie, près du bord gauche de l’image (voir photo annotée ici).

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Image du jour : Hubble photographie une galaxie vue de profil

Le télescope spatial Hubble nous livre une image haute en couleur, riche de détails de IC 755. Distante de 70 millions d’années-lumière, la galaxie spirale se présente à nous de profil. En 1999, des astronomes du Beijing Astronomical Observatory Supernova Survey y ont débusquée une supernova. Celle-ci était probablement issue d’une étoile de 20 masses solaires !

L’image ci-dessus a été acquise avec la Advanced Camera for Surveys du célèbre télescope spatial.

Télécharger l’image en haute résolution (3,9 Mb) ou la découvrir dans sa version « zoomable« .

Crédit photo : ESA/NASA/Hubble.

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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Image du jour : superbe photo de la nébuleuse de la méduse

Image saisissante prise par un astronome amateur de la nébuleuse de la méduse (jellyfish nebula), le reste d’une supernova qui a explosé il y a plusieurs milliers d’années.

S’agit-il d’un organe, d’un morceau de chair, d’un fruit ? Les étoiles qui sont autour nous renvoient au cosmos. Cette texture étrange qui évoque de la matière organique n’est autre que la nébuleuse de la méduse (Jellyfish Nebula) ou IC 443. En réalité, c’est un rémanent de supernova, la matière de l’étoile qui a explosée il y a propablement 30 000 ans est dispersée sur environ 200 années-lumière.

Ce fabuleux objet céleste ne cesse d’enfler à environ 5 000 années-lumière de nous, dans la constellation des Gémeaux (Gemini). L’étoile dorée qui brille à ses côtés représente l’un des pieds du célèbre Castor, l’un des deux frères jumeaux de la mythologie greco-romaine.

On doit le fantastique cliché ci-dessus au talent de l’astro-photographe Emil Ivanov (lire aussi son autoportrait) qui, outre l’acquisition réalisée avec plusieurs filtres, à user de beaucoup de patience pour le traitement de l’image. Un travail d’orfèvre dont on ne peut rester insensible.

Image publiée sur le site Amateur Astronmy Picture of the Day (AAPOD).
Télécharger l’image en haute résolution.

A voir également, les clichés sur le site Astronomy Picture Of the Day (APOD).

A voir et à visiter régulièrement, le site d’Emil Ivanov, sa galerie jalonnée de chef-d’oeuves !

Crédit photo : Emil Ivanov.

Changement de luminosité autour de la supernova SN1987A

Les observations récentes de la supernova SN1987A montrent une flambée d’énergie dans l’anneau de débris qui l’entoure.

C’est en 1987 que fut observée la supernova la plus récente. Cependant, précisons que cette supernova n’appartient pas à notre galaxie mais à une proche voisine, le Grand Nuage de Magellan (LMC). Dans la Voie Lactée, il faut remonter à plus de 400 ans en arrière et à la supernova dite de Kepler (son découvreur) qui brilla dans le ciel plusieurs mois, à partir de février 1604.

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Découverte d’une supernova dans la galaxie M51

Avis aux amateurs, une supernova est visible dans la galaxie M51 depuis le 1er juin 2011.

La galaxie M51 (Messier 51), que les anglo-saxons surnomment « Whirlpool galaxy » est une des plus prisées par les astronomes amateurs. Accessible avec de nombreux instruments (télescopes de 250 mm, 300 mm de diamètre), on peut admirer ses bras spiraux s’enroulant autour du noyau. D’ailleurs, il n’y a pas un mais deux noyaux – ou bulbes galactiques. La plus grande a, en effet, capturée une proie de plus petite taille … Galaxies cannibales, galaxies en collision.

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Chaos providentiel dans la nébuleuse NGC 3582

Nurserie d’étoiles sculptée par le feu étincelant d’étoiles à l’agonie.

Bienvenue dans la vaste région RCW 57 (voir une image de la NOAO), un immense nuage de gaz et de poussières étendu dans la constellation de la Carène, visible dans le ciel de l’hémisphère austral.
Cette image (voir ci-dessus) obtenue avec la caméra Wide Field Imager (WFI) installée sur le télescope de 2,2 mètres de l’Observatoire de La Silla (Chili), nous invite à découvrir de gigantesques boucles de gaz dans un milieu où se forgent de nombreuses étoiles. Dessiner par les volutes du rayonnement ultraviolet des étoiles les plus massives lovées dans le nuage ou encore, dans le passé, par l’explosion violente et tumultueuse de leurs semblables, poids lourds écroulés sous leur propre masse …

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Betelgeuse, prochaine supernova ?

Si d’aventure, l’étoile Bételgeuse explosait en 2012 (comme le veulent certaines rumeurs), sa distance ferait que nous ne serons pas affecter. De même, le ciel ne sera pas éclairé par deux soleils ! La supergéante rouge explosera, en effet, en supernova mais d’ici à 100 000 ans.

L’étoile Bételgeuse, que nous pouvons tous admirer dans la constellation d’Orion par une belle nuit d’hiver, est une supergéante rouge au bord de l’explosion. Quand l’étoile massive aura épuisée toutes ses réserves d’hydrogène, puis d’hélium, d’oxygéne, de carbone, etc. jusqu’au fer, elle s’effondrera alors rapidement sur elle-même en supernova. L’énergie dégagée sera extraordinaire. En une fraction de seconde, des éléments lourds comme l’or, le cuivre, le fer, etc. seront créés. Autant d’éléments qui, rapellons-le, constituent les planètes, les comètes, et aussi les immeubles, les écrans (sur lesquels vous lisez cet article) et, bien sûr, les êtres vivants (…).

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Portrait des rémanents d’une supernova dans le Grand Nuage de Magellan

Le télescope spatial Hubble capture en image les restes en anneaux d’une supernova qui a explosée il y a 400 ans dans la galaxie du Grand Nuage de Magellan.

Cet anneau est gigantesque. Ce sont les bords agités de la supernova SNR 0509-67.5. Le télescope spatial Hubble a saisi les contours des ruines d’une étoile qui a explosée violemment. Aujourd’hui, qui s’étend sur 23 années-lumières continue de s’étendre dans l’espace à raison de 5 000 kilomètres par seconde ! L’image capturée dans le visible par le télescope spatial, dévoile le gaz chauffé par les ondes de chocs. La supernova a probablement explosée il y a 400 ans. Bien entendu, cela a eu lieu il y a 400 ans plus 160 000 ans pour nous, observateurs terrestres, car la supernova est éloignée de 160 000 années-lumière, évoluant dans la petite galaxie voisine du Grand Nuage de Magellan.

Le télescope spatial Chandra a également réalisé des observations dans le rayonnement x mettant en relief la dispersion de la matière stellaire chauffée à plusieurs millions de degrés. Voir l’image composite ci-dessous compilée à celles du télescope Hubble.

En vidéo, mise en perspective de la supernova SNR 0509-67.5.

Télécharger l’image de Hubble en haute-résolution (2,1 Mb).

Les interactions de la supernova sn 1987A observées en détail avec Hubble

Des astronomes ont pu observer avec le télescope spatial Hubble les interactions du souffle de la supernova sn 1987A avec l’enveloppe de gaz émise 20 000 ans avant l’explosion.

Une équipe internationale d’astronomes a mis en évidence, à travers ses observations dans différentes longueurs d’ondes avec le télescope spatial Hubble, l’interaction des vents violents projetés dans l’espace par l’explosion de la fameuse supernova SN 1987A avec son environnement proche.

L’étoile qui avait explosé en 1987 dans la galaxie voisine du Grand Nuage de Magellan, à 168 000 années-lumière de nous avait, quelques 20 000 ans auparavant, expulsé dans l’espace une partie de son enveloppe gazeuse. A présent (ou disons plutôt, ce que nous voyons depuis la Terre à présent …), les vents violents de l’explosion se heurtent à ce nuage ayant l’apparence d’un vaste anneau. En étudiant les rémanents de la supernova dans le visible, l’ultraviolet et le proche-infrarouge, les chercheurs ont obtenu une cartographie des interactions de la matière avec le milieu interstellaire.

Semblable à un anneau ou une couronne sertie de perles, les ondes de chocs accroissent la luminosité. La supernova sn 1987A, la dernière en date qui fut observée à l’œil nu (…), est une merveilleuse « occasion » pour les astrophysiciens d’étudier un phénomène d’une aussi grande ampleur et son interaction avec le milieu ambiant au sein d’une galaxie. Leurs influences sur les nébuleuses, la dynamique qu’elles impriment, la matière bousculée, comprimée, érodée, l’ensemencement en éléments lourds, autant d’effets liés à l’effondrement de ces étoiles massives qui favorisent par la suite, la formation d’étoiles comme le Soleil. D’ailleurs, plusieurs recherches récentes suggèrent que le Soleil et le système solaire se soient formé quelques temps après l’explosion d’une étoile en supernova.

Crédit photo : NASA, ESA, K. France (University of Colordo, Boulder) et  P. Challis and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).

La météorite d’Orgueil donne de nouveaux indices sur la formation du système solaire

Une nouvelle étude de la météorite d’Orgueil renforce l’idée que l’explosion d’une supernova, il y a environ 4,5 milliards d’années a entrainé la formation de notre étoile, le Soleil.

La météorite d’Orgueil doit son nom au village éponyme dans le Tarn et Garonne où elle s’est écrasée en 1864. Une équipe de scientifiques internationaux s’est de nouveau penchée sur ce corps rocheux qui a erré dans l’espace interplanétaire pendant des milliards d’années. Les avancées technologiques récentes ont permis d’en étudier des minuscules fragments et d’y découvrir la présence, certes infime, de l’isotope 54  du chrome. Jusqu’à aujourd’hui les instruments de mesure ne parvenaient à résoudre ces nanoparticules. L’isotope 54 du chrome témoigne de l’explosion violente d’une étoile dans le voisinage de la nébuleuse solaire primitive. L’élément s’est ensuite disséminé dans le nuage, se mélangeant à d’autres poussières … Son in-homogénéité intrigue cependant les scientifiques. La formation du disque proto-planétaire est probablement responsable de cette distribution variable, expulsant les plus petites particules vers l’extérieur.

Les météorites et astéroïdes renferment bien des secrets sur la formation de notre système solaire. Elles concentrent toute l’attention des spécialistes pour leurs témoignages précieux de cette genèse. Ces roches aux formes très variées voyagent depuis l’aube de notre étoile, voire même depuis bien avant, en attestent leurs « chairs » pétries d’atomes créent lors d’explosion d’étoiles en supernovæ !

Pour en savoir plus, lire le communiqué de presse du CNRS.

Crédit photo : MNHN.

Représentation en 3D de la matière éjectée par la supernova SN 1987 A

Répartition asymétrique de la matière éjectée par la supernova 1987 A étudiée avec le VLT de l’ESO.

En 1987, de nombreux astronomes eurent la joie d’observer l’explosion d’une étoile ! C’était une supergéante bleue appartenant au Grand Nuage de Magellan, galaxie naine voisine, située à 168 000 années-lumière de nous. Baptisée SN 1987 A, elle est la plus récente supernova observée à ce jour (dans notre galaxie, la dernière supernova observée fut celle dite de Kepler, en 1604). Depuis plus de 23 ans, elle comble de bonheur les astrophysiciens qui l’étudient. C’est, en effet, une rare occasion pour eux d’observer les évolutions d’un phénomène d’une aussi grande puissance, comme la création d’éléments lourds et radioactifs, leurs répartitions et leurs collisions avec les rayonnements violents jaillissant du cœur de l’étoile effondrée, la matière déchiquetée, éclaboussant l’espace à très grande vitesse ou la projection de neutrinos (première observation mondiale en 1987 de cette matière insaisissable !) …

Des recherches récentes menées avec le Very Large Telescope (VLT) et le spectromètre SINFONI montrent que l’expansion des nuages est asymétrique. La matière est éjectée avec plus de force dans une direction. Les astrophysiciens estiment la vitesse après l’explosion à 100 millions de kilomètres par heure, soit 10 % de la vitesse de la lumière. Cette asymétrie est conforme à certains modèles élaborés ces dernières années, notent les scientifiques.

Grâce à l’interférométrie et à la « spectroscopie intégrale de champ » utilisée avec la SINFONI, les données acquises offrent des détails d’une très grande précision sur le nuage de débris stellaires, qui ont permis une reconstitution en 3 dimensions des rémanents.

Karina Kjær, co-auteur de l’article scientifique, révèle que « la spectroscopie intégrale de champ est une technique spéciale où pour chaque pixel nous avons des informations sur la nature et la vitesse du gaz. Cela signifie qu’en plus de l’image normale nous avons également la vitesse le long de la ligne de vue. Comme nous connaissons le temps écoulé depuis l’explosion et comme la matière se déplace librement vers l’extérieur, nous pouvons convertir cette vitesse en distance. Cela nous donne une image des éjections internes comme si nous les regardions de face et par le côté. »

En raison de sa grande distance, la supernova observée en 1987 a, en réalité, explosée il y a 168 000 ans ! Quelques rares étoiles de notre galaxie pourraient illuminer soudainement notre ciel, s’invitant ainsi plusieurs semaines. La visibilité des supernovæ à l’œil nu est évalué en moyenne à une tous les cent ans ! SN 1987 A fut visible plusieurs mois, atteignant la magnitude + 3 au plus fort de l’explosion et ce, à une très grande distance de nos observatoires.

En vidéo, la supernova SN 1987 A recrée en 3 D.

Crédit photo : ESO/L. Calçada.

Magnifique bestiaire d’objets cosmiques dans le Grand Nuage de Magellan

Image grand champ d’une partie de la galaxie naine du Grand Nuage de Magellan où sont visibles de nombreux objets célestes de différentes catégories.

La caméra Wide Field Imager (WFI) installée sur le télescope de 2,2 mètres à l’Observatoire de La Silla offre des images grands champs qui sont magnifiques. Au-delà du spectacle certain, ces images permettent aux astrophysiciens une exploration approfondie de/des espace(s) proches et lointains !

Récemment, une équipe d’astronomes s’est intéressée à la galaxie naine proche de nous, le Grand Nuage de Magellan (Large Magellanic Cloud). Située à environ 160 000 années-lumière seulement de nous, elle ne représente qu’un dixième de la masse de la Voie Lactée et s’étend sur 14 000 années-lumière. De nombreux indices indiquent que cette petite galaxie a connue des hausses d’activité dans un passé relativement récent (à l’échelle cosmique s’entend !), avec des vagues impotantes de formations stellaires. En témoignent, par exemple, l’existence d’amas globulaires dense et plutôt jeunes comme NGC 1978 dont l’âge est estimé à 3,5 milliards d’années. C’est peu comparativement à ceux que l’on connaît dans la périphérie de la Voie Lactée.

Autre signe évident de flambées d’activités : la présence de nombreux amas ouverts, tous peuplés de très jeunes étoiles. En parcourant attentivement cette image, on peut en relever des dizaines, de belles grappes lumineuses de quelques centaines à quelques milliers d’étoiles.

Les astronomes ont également repérés des étoiles en lambeaux, vestiges de supernovæ. Parmi elles, l’impressionnante N 49 (visible en haut à droite de l’image), vaste de 30 années-lumières, elle cache en son sein un magnetar, noyau résiduel de l’étoile possédant un champ magnétique extrêmement puissant !

L’image, que pouvez télécharger en très haute résolution (voir ci-dessous), couvre une région du ciel de l’hémisphère sud aussi grande que quatre pleine lune, ce qui ne représente qu’une partie de la galaxie naine du Grand Nuage de Magellan.

Télécharger l’image avec les annotations en très haute résolution (7,8 Mb).

Télécharger l’image sans annotations en très très haute résolution (243,2 Mb ou 14,3 Mb).

En vidéo, zoom sur la galaxie naine du Grand Nuage de Magellan.

Crédit photo : ESO.

Influence des régions peuplées d’étoiles massives et de supernovae sur les rayons cosmiques

Une équipe d’astrophysiciens du Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) du CNRS s’est intéressée à l’accélération des rayons cosmiques et leurs éventuelles (supposées) relations avec les régions actives d’une galaxie.

En exploitant les observations réalisées avec le télescope spatial Fermi de la NASA de la nébuleuse active 30 Doradus ou nébuleuse de la Tarantule, située à plus de 170 000 années-lumière de nous dans la galaxie satellite du Grand Nuage de Magellan, les chercheurs ont pu mettre en évidence le rôle que peuvent jouer ces régions soumises à de très fortes perturbations, dans ces accélérations. Ainsi, les explosions de plusieurs supernovæ (ou autres phénomènes) en son sein ont-elles permis de déployer une très forte énergie cinétique, susceptible d’influer sur ces rayonnements gamma en marche depuis la nuit des temps. Les tempêtes stellaires modifient l’errance de ces particules, accélère leurs mouvements. Une explication à laquelle songeait le physicien Enrico Fermi, qui a donné son nom au télescope spatial en rayonnements gamma de la NASA.

En savoir plus : Les régions riches en étoiles massives, une des sources des rayons cosmiques (CNRS).

Crédit photo : NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration.

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.

Restes de la supernova E0102-72 observés par les télescopes Chandra et Hubble

A l’occasion du dixième anniversaire du télescope spatial rayon x Chandra, les astronomes ont souhaité observer à nouveau les restes – ou rémanents – de la supernova 1E 0102.2-7219. Les débris de ce qui fut une étoile très massive furent,en effet, étudier il y a 10 ans, alors que le télescope débutait sa « carrière » dans l’espace. Situé à plus de 190 000 années-lumière de la Terre dans la galaxie naine voisine du Petit Nuage de Magellan, E0102-72 ne serait pas une sphère comme cela était supposé mais aurait plutôt une forme cylindrique. Les formes arrondies visibles en seraient les extrémités. Sur l’image ci-dessus obtenue dans le rayonnement x (combinée à une observation dans le visible par le télescope spatial Hubble), on peut distinguer nettement deux couleurs : un bleu cyan qui marque les zones au plus fort rayonnement et une zone aux teintes marron-orangé délimitant une partie à moins haute énergie qui semble s’enfuir dans la direction opposée (le spectre montre un décalage vers le rouge ou effet Doppler). Cela n’est pas sans rappeler la forme de certaines nébuleuses planétaires, lesquelles sont elles-mêmes des restes d’étoiles mais de plus faible masse. Voilà donc qui n’est pas commun pour une supernova et qui est sujet à spéculations.

L’image ci-dessus de la supernova E0102-72, aux qualités esthétiques indéniables est la combinaison d’images obtenues dans le rayonnent x avec le télescope Chandra et dans le visible avec le télescope spatial Hubble. L’explosion de l’étoile remonterait à 1 000 ans en arrière et a pu être observée par les habitants de l’hémisphère sud !

La vidéo montre en 3D le rémanent de supernova modelé en cylindre après l’explosion de l’étoile.

Télécharger l’image en haute résolution (0,6 Mb).

Crédit photo : X-ray (NASA/CXC/MIT/D.Dewey et al. & NASA/CXC/SAO/J.DePasquale); Optical (NASA/STScI).

Cygnus X-1, trou noir et supergéante bleue observé par le télescope Chandra

Nouvelle image de Cygnus X-1 obtenue avec les télescopes spatiaux Chandra et XMM-Newton.
Cygnus X-1 a été observé pour la première fois en 1964. Au cours des années 1970, les observations dans le visible et le rayonnement x ont conduit les astronomes à y reconnaître l’existence d’un trou noir, le premier véritablement identifié et aussi le plus proche du système solaire : environ 6 000 années-lumière nous en sépare !

A la lumière des observations, Cygnus X-1 est un système comprenant un trou noir de 10 masses solaires et une étoile supergéante bleue de 20 fois la masse du Soleil ! Le gaz de celle-ci est inexorablement attiré par le trou noir. Condensé, il forme une spirale autour au rayonnement d’une grande intensité. Le télescope Chandra s’intéresse tout particulièrement aux vents stellaires, à sa vitesse de propagation et de rotation. Rotation qui, à la surprise des astrophysiciens, est très lente. Peut-être y a t’il eu interaction du trou noir avec une quelquonque supernova. Malgré des milliers d’articles rédigés sur Cygnus X-1, de nombreux mystères restent encore à lever.

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Crédit photo : NASA/CXC/SAO.

De très grandes éruptions de gaz observées à la surface de Betelgeuse

L’étoile Betelgeuse est un géant que nombre d’astronomes (amateurs ou pas) ou simples observateurs du ciel connaissent bien ! Visible au sein de la constellation d’Orion tout au long de l’hiver, on peut dores et déjà l’observer aux alentours de 5 h du matin, avant les premières lueurs de l’aube. Connue pour être une étoile très brillante (elle est 100 000 fois plus brillante que le Soleil) teintée d’un rouge-oranger, on sait depuis 1964 qu’il s’agit d’une supergéante rouge agée de seulement quelques millions d’années et qui est déjà sur le déclin. Elle pourrait, en effet, exploser tôt ou tard : aujourd’hui, dans un mois ou encore, dans plusieurs milliers d’années, ce qui n’est rien à l’échelle astronomique (!). Elle sera devenue alors une supernova, un astre si lumineux qu’il sera visible en plein jour pendant plusieurs semaines, en dépit de sa distance laquelle fut revue récemment et estimée à 640 années-lumière !

Une équipe d’astrophysiciens de l’Observatoire de Paris-Meudon a entrepris récemment, d’observer la grande Bételgeuse avec le Very Large Telescope (VLT) au Chili. Une des questions qui les taraude est la compréhension des grandes pertes de masses de ces étoiles en un temps très court, en l’occurrence l’équivalent de la masse du Soleil en quelques 10 000 ans.

Les images obtenues grâce aux techniques de l’optique adaptative (cela permet de compenser les turbulences atmosphériques qui peuvent déformer les images), montrent une étoile très perturbée : de grandes éruptions de gaz jaillissent de sa surface (voir photo ci-dessus) de manière non-uniforme et l’étoile elle-même ne présente pas la forme d’une sphère. Les astronomes, pour l’instant, avancent deux explications aux éruptions: soit elles ont lieu dans les régions polaires soit – et c’est la proposition qui convainc le plus – elles proviennent d’importants mouvements de convection à l’intérieur de l’étoile.

Les éruptions en question sont gigantesques, leur taille pouvant la distance équivalent à celle de Neptune du Soleil soit plus de 4, 5 milliards de km ! L’illustration qui suit montre combien cette étoile est grande : 11,2 Unité Astronomique (UA) de diamètre soit environ 1,6 millards de km. Si Betelgeuse prenait la place du Soleil dans notre système solaire, elle s’étendrait jusqu’à Jupiter !

Excepté le Soleil, Betelgeuse fut la première étoile dont le diamètre fut mesuré, c’était en 1921. Pendant de longues années sa taille fut estimée à 7,2 UA (soit environ 1 milliard de km) pour une distance de 430 années-lumière. En 2008, de nouvelles mesures de la distance ont conduits à réviser sa distance et donc, par conséquent, son diamètre. A présent, la supergéante rouge est distante de 640 années-lumière et sa taille atteint 11,2 UA ! Des observations menées depuis le milieu des années 1990 indiquent que Betelgeuse aurait perdue 15 % de sa masse, son diamètre actuel étant de 9,6 UA. Est-ce un phénomène passager, cyclique ou cela va t’il encore continuer ? Est-ce que cela anticipe le stade de la supernova ? Autant de questions et bien d’autres se bousculent et les astronomes sont bien loin de tout connaître de ces étoiles gigantesques aux comportements très variables.

En 1996, le télescope spatial Hubble était le premier à nous montrer la surface de l’étoile Betelgeuse. Voir la première image directe d’une étoile.

Crédit photo : VLT/ESO.

Un nouveau type de supernova observé par le télescope Hubble

En 2005, le télescope spatial Hubble a observé une remarquable supernova dans la galaxie spirale-barrée NGC 266, nettement visible sur les images (voir ci-contre).

Sur des clichés de 1997, les astronomes ont pu identifier l’étoile qui explosera 8 ans plus tard. Une explosion qui est survenue trop tôt et qui bouscule les théories sur l’évolution des étoiles massives. En effet, le « progenitor » (pour reprendre le terme anglais) de la supernova SN 2005gl était une étoile un million de fois plus lumineuse que le Soleil, ayant 100 fois sa masse ! Les astronomes la comparent à Eta Carina, connue pour être l’une des étoiles les plus brillantes au sein de notre galaxie. Aussi, s’interrogent-ils sur les éventuelles surprises qu’elle peut nous réserver dans l’avenir, une explosion soudaine et totalement inatendue.

Les chercheurs confessent qu’ils vont être obligé de revoir leur théorie au regard de cette lointaine supernova, surgissant si précocement alors qu’elle n’était encore qu’une étoile bleue très lumineuse.
A présent, SN 2005gl essaime les restes de l’étoile dans la galaxie alors que son coeur, encore bien chaud et dense, pourrait devenir un trou noir de 10 à 15 masses solaires dans plusieurs milliers d’années, le temps d’ébaucher de nouvelles théories et concepts sur ce type d’étoile.

Crédit photo : NASA, ESA, and A. Gal-Yam (Weizmann Institute of Science, Israel).

Galaxies en collision Arp 261 photographiées par le VLT

La communauté des observatoires européens basé dans l’hémisphère sud ou ESO a publié récemment ce cliché de deux galaxies en collision réalisé par le Very Large Télescope (VLT). Nommées Arp 261, elles se situent à environ 70 millions d’années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Balance.

Outre la beauté du mélange lumineux des deux galaxies irrégulières – où leur interaction laisse voir les étoiles les plus jeunes et bleues, issues de la rencontre de vaste nuages moléculaires -, les astronomes se sont beaucoup intéressés à la supernova SN 1995N, très intriguante et peu banale. Celle-ci, malgré un affaiblissement consécutifs à son explosion il y a plus de 7 ans, continue de briller avec une rare insolence et d’émettre dans le rayonnement x. Les chercheurs pensent que le phénomène est lié à la proximité de la grande densité de matières située au coeur de la galaxie.

Indépendamment de cette lointaine et massive collision de galaxies, on peut observer sur la même image, le passage de deux astéroïdes (ce sont les deux trainées de couleur rouge, vert et bleu). A gauche, il y a l’astéroïde 14 670 et en haut, l’astéroïde 9 735. Ces derniers sont, bien entendu, beaucoup plus proches de nous et appartiennent à notre système solaire.

Voir aussi la vidéo du zoom vers les deux galaxies en collision Arp 261.

L’image de Arp 261 en haute résolution.

Crédit photo : ESO.

La plus grande explosion jamais observée dans l’espace

L’antenne Large Area Telescope du l’observatoire spatial américain Fermi Gamma-Ray Space Telescope a enregistrée le 16 septembre 2008, la plus grande explosion connue d’une puissance considérable, jamais vue jusqu’ici ! Elle a surpris toutes les équipes d’astronomes qui travaillent sur les données collectées et dont une partie vient d’être publiée dans la revue Science.

Il apparaît que les émissions de rayon gamma survenues lors de l’explosion – celle-ci est située dans la direction de la constellation de la Carène, à une distance estimée de 12,2 milliards d’années-lumière de la Terre – soient équivalentes à prés de 9 000 supernovae, ce qui est absolument extraordinaire !

Rappelons que les supernovæ sont des phénomènes d’une puissance inouïe, qu’ils sont l’explosion d’étoiles très massives, très spectaculaires et très lumineux. Dans des galaxies lointaines, on peut en voir dont la luminosité équivaut à celle du centre galactique où sont massées plusieurs dizaines de milliards d’étoiles ! Un des exemples les plus célèbres de supernova qui fut visible à l’œil nu dans notre galaxie est la nébuleuse du Crabe. Aujourd’hui, on peut décuvrir le reste ou rémanent, bien visible dans nos télescopes, d’une supernova qui explosa en l’an 1054.

L’explosion de l’objet nommé GRB 080916C a libérée dans l’espace l’équivalent énergétique de cinq masses solaires en moins d’une minute. Certains des plus violents et puissants rayonnements ont atteint 30 milliards de fois l’énergie de la lumière visible. Leur vitesse approche celle de la lumière.

Une explosion mystérieuse, d’une rare intensité, émise depuis les confins de l’univers. Plusieurs équipes d’astronomes et de physiciens s’interrogent sur cette source inattendue de rayons x et rayons gamma laquelle, étrangement, a révélée un retard de 5 secondes dans l’émission de ces rayons. Un délai relativement long qui pourrait s’expliquer par l’environnement de l’objet lointain.

Lire aussi les articles publiés sur Yahoo ! Espace et sur le site du CNRS.

Crédit vidéo : NASA.

La nébuleuse de la Carène par l’Observatoire de La Silla

Image réalisée par l’Observatoire de La Silla de l’European Southern Observatory (ESO) de la très grande nébuleuse de la Carène, visible dans l’hémisphère sud. Celle-ci abrite au coeur de la partie la plus lumineuse, une douzaine d’étoiles très massives, qui ont entre 50 et 100 fois la masse du Soleil ! Parmi elles, se trouve l’extraordinaire Eta Carina, qui est certainement l’étoile la plus brillante connue de notre galaxie. Sa luminosité vaut 4 millions de fois celle du Soleil et sa masse est etimée à 100 fois celle de notre étoile. Eta Carina est une étoile instable, d’une espérance de vie de quelques dizaines de millions d’années, donc très inférieure à celle du Soleil. Au cours du XIXe siècle, en 1842, Eta Carina devint la deuxième étoile la plus brillante du ciel pendant un certain temps, aussi lumineuse que les milliards d’étoiles logées au centre de la galaxie. Apparaîssant ainsi comme une supernova aux yeux des astronomes d’aujourd’hui. Puis cette clarté diminua et nous pouvons continuer de l’observer dans sa débauche de lumière initiale, remise d’un sursaut d’activité parodiant une supernova.

Les astronomes apprennent aussi à connaître le petit compagnon qui gravite autour d’elle en 5 ans, découvrant des échanges violents de gaz et de matières, une tourmente fulminante au cœur de ces deux étoiles, situées à plus de 7 500 années-lumière de nous.

La nébuleuse de la Carène est un immense nuage de gaz et de poussières qui s’étend sur plus de 100 années-lumière. Des dizaines d’étoiles émergent de cet océan d’hydrogène agité et emmêlé dont certaines sont d’une luminosité rarement égalée.

Télécharger l’image de la nébuleuse de la Carène en très haute résolution (14 Mo).

Crédit photo : ESO.