Publié le 17 janvier 2024 14:30:00. Une équipe d’astronomes a découvert une structure mystérieuse, une bande d’atomes de fer d’une taille colossale, à l’intérieur de la Nébuleuse de l’Anneau, un objet céleste pourtant bien connu, remettant en question notre compréhension de la fin de vie des étoiles.
- La structure, invisible jusqu’à présent, s’étend sur une longueur 500 fois supérieure à la distance entre le Soleil et l’orbite de Pluton.
- Sa masse est comparable à celle de la planète Mars.
- La découverte a été rendue possible grâce à un nouvel instrument installé sur le télescope William Herschel aux îles Canaries.
La Nébuleuse de l’Anneau, également connue sous le nom de Messier 57 ou NGC 6720, est un objet céleste particulièrement étudié par les astronomes. Située dans la constellation de la Lyre, à environ 2 600 années-lumière de la Terre, cette nébuleuse planétaire, un vestige d’étoile mourante, est fréquemment représentée dans les ouvrages d’astronomie et a récemment fait l’objet d’observations détaillées par le télescope spatial James Webb. Pourtant, un secret se cachait en son sein, révélé seulement grâce à une nouvelle technologie.
C’est une équipe d’astronomes européens, menée par des chercheurs de l’University College London et de l’Université de Cardiff, qui a mis en évidence cette structure inattendue. Les scientifiques ne savent pas encore précisément de quoi il s’agit ni comment elle s’est formée, mais ils ont déterminé qu’elle est constituée d’atomes de fer ionisés et possède une masse comparable à celle de Mars. L’élément le plus surprenant est qu’elle n’avait jamais été détectée auparavant.
La clé de cette découverte réside dans le spectrographe WEAVE (Wide-field Spectroscopic Explorer), installé sur le télescope William Herschel de l’observatoire Roque de los Muchachos, sur l’île de La Palma. WEAVE utilise un mode d’observation appelé LIFU (Large Integral-Field Unit), qui exploite un faisceau de centaines de fibres optiques pour analyser en détail la composition, le mouvement et l’évolution des objets célestes. Contrairement aux méthodes traditionnelles qui se concentrent sur un seul point, WEAVE permet d’obtenir des « spectres » – la décomposition de la lumière en différentes longueurs d’onde, agissant comme une signature chimique – de l’ensemble de la nébuleuse simultanément.
Selon Roger Wesson, auteur principal de l’étude, publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, l’observation de cette structure a été une véritable surprise :
« Lorsque nous avons traité les données et fait défiler les images, une chose était claire : cette ‘barre’ d’atomes de fer ionisés, jusqu’alors inconnue, se trouvait en plein milieu de l’anneau familier et emblématique. »
Roger Wesson, auteur principal de l’étude
La Nébuleuse de l’Anneau est le résultat de la mort d’une étoile semblable à notre Soleil, survenue il y a environ 4 000 ans. L’étoile a épuisé son combustible nucléaire, s’est transformée en géante rouge, puis a éjecté ses couches externes dans l’espace, créant ainsi cette coquille de gaz incandescente. Au centre se trouve une naine blanche, le cœur résiduel de l’étoile. La nébuleuse est donc une sorte de préfiguration du destin qui attend notre propre système solaire dans quelques milliards d’années.
Les scientifiques envisagent deux hypothèses pour expliquer l’origine de cette bande de fer. La première suggère qu’elle pourrait révéler des informations sur la manière dont l’étoile mourante a expulsé ses couches de gaz, un processus encore mal compris. La seconde, plus spectaculaire, est que le fer pourrait être le vestige d’une ancienne planète rocheuse, vaporisée lors de l’expansion de l’étoile. Janet Drew, co-auteure de l’étude, souligne l’importance de poursuivre les recherches :
« Nous devons absolument en savoir plus. Si nous trouvons d’autres éléments chimiques en coexistence avec le fer, cela nous aidera à déterminer quel modèle est correct. Pour l’instant, nous manquons d’informations. »
Janet Drew, co-auteure de l’étude
L’équipe prévoit de réaliser de nouvelles observations plus détaillées et d’étudier d’autres nébuleuses connues pour déterminer si des structures similaires existent ailleurs. Selon Wesson, il serait surprenant que la barre de fer de la Nébuleuse de l’Anneau soit unique. La découverte de telles structures pourrait nous aider à mieux comprendre la mort des systèmes solaires et l’origine des éléments lourds qui composent notre univers.
En attendant, cette découverte rappelle la capacité de l’univers à nous surprendre et l’importance de continuer à explorer le cosmos. Scott Trager, scientifique du projet WEAVE, conclut :
« La découverte de cette structure fascinante et jusqu’alors inconnue dans un joyau du ciel nocturne, apprécié des observateurs de tout l’hémisphère nord, démontre les incroyables capacités de nos instruments. »
Scott Trager, scientifique du projet WEAVE
La chasse aux mystères cosmiques ne fait que commencer.