Des images de la Nébuleuse de la Lyre prises par le James Webb révèlent des caractéristiques susceptibles d’expliquer sa forme
Bruxelles, le 23 août 2023 – Le télescope spatial James Webb a enregistré de nouvelles images époustouflantes de l’emblématique Nébuleuse de la Lyre, l’une des nébuleuses planétaires les plus connues. Ces images ont été rendues publiques ce mois-ci par une équipe internationale d’astronomes, dont font partie Griet Van de Steene et Peter van Hoof, chercheurs à l’Observatoire royal de Belgique. Dans un article soumis à MNRAS et publié dans arXiv le 21 août, l’équipe présente et analyse les caractéristiques révélées par ces images, dont l’une suggère la présence d’un compagnon stellaire qui pourrait contribuer à donner à la Nébuleuse de la Lyre sa forme elliptique.
Située à environ 2 200 années-lumière de la Terre, la Nébuleuse de la Lyre est un objet bien connu qui se trouve dans la constellation de la Lyre. Sous un ciel nocturne et dépourvu de pollution lumineuse, elle peut être observée tout au long de l’été avec des jumelles dans l’hémisphère nord et dans une grande partie de l’hémisphère sud. Un petit télescope révélera sa structure caractéristique en forme de beignet de gaz incandescent. Il s’agit d’une nébuleuse planétaire, vestige coloré d’étoile mourante qui a rejeté une grande partie de sa masse à la fin de sa vie.
La structure particulière de la Nébuleuse de la Lyre ainsi que ses couleurs vives captivent depuis longtemps l’imagination humaine. De superbes images de la nébuleuse capturées par les instruments NIRCam (Near-Infrared Camera) et MIRI (Mid-Infrared Instrument) de James Webb ont été rendues publiques ce mois-ci, le 3 août et le 20 août 2023, et offrent au public l’occasion d’admirer cette merveille cosmique et aux scientifiques celle d’étudier et de comprendre les processus complexes qui l’ont façonnée.
Les nouvelles images montrent non seulement les détails des coquilles en expansion de la nébuleuse, mais aussi la région intérieure autour des naines blanches centrales avec une grande clarté. Dans un article publié dans arXiV le 21 août 2023, une équipe de scientifiques, comprenant Griet Van de Steene et Peter van Hoof de l’Observatoire royal de Belgique, a décrit et analysé les caractéristiques de la Nébuleuse de la Lyre révélées par ces images.
Le télescope spatial James Webb de la NASA a observé la célèbre Nébuleuse de la Lyre avec des détails sans précédent. Formée par une étoile qui se débarrasse de ses couches externes lorsqu’elle est à court de carburant, la Nébuleuse de la Lyre est l’archétype de la nébuleuse planétaire. Cette nouvelle image prise par la caméra NIRCam (Near-Infrared Camera) de Webb montre les détails complexes de la structure filamentaire de l’anneau interne. La nébuleuse compte quelque 20 000 globules denses, riches en hydrogène moléculaire. En revanche, la région intérieure contient du gaz très chaud. L’enveloppe principale contient un mince anneau d’émission renforcée de molécules à base de carbone connues sous le nom d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Télécharger la version pleine résolution du Space Telescope Science Institute. Crédit : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff University).
Les auteurs montrent que « l’anneau » de la nébuleuse est composé d’environ 20 000 amas de globules d’hydrogène gazeux denses, chacune d’entre elles ayant à peu près la même masse que la Terre. Ils ont également détecté en son sein des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), connus pour être l’un des matériaux de construction nécessaires aux premières formes de vie, une chose dont on ne s’attendrait pas à découvrir dans la Nébuleuse de la Lyre.
Les images de James Webb ont également montré de curieux « pics » à l’extérieur de l’anneau, pointant dans la direction opposée de l’étoile centrale. Ces rayons sont nettement visibles dans l’infrarouge, mais on les voyait à peine sur les images du télescope spatial Hubble. Les chercheurs pensent que ces pics pourraient être dues à des molécules qui se forment dans l’ombre des parties les plus denses de l’anneau, où elles sont protégées du rayonnement direct et intense de l’étoile centrale brûlante.
Enfin, les auteurs ont découvert dans le halo peu lumineux à l’extérieur de l’anneau dix arcs concentriques. Ils pensent que ces arcs suggèrent la présence d’une étoile compagne dans le système, orbitant à peu près aussi loin de l’étoile centrale que Pluton de notre Soleil et sculptant la nébuleuse pour lui donner sa forme qui pourrait être autrement sphérique.
Cette nouvelle image de la Nébuleuse de la Lyre, prise par l’instrument MIRI (Mid-InfraRed Instrument) de Webb, révèle des détails particuliers dans les caractéristiques concentriques des régions extérieures de l’anneau de la nébuleuse. Environ dix arcs concentriques sont situés juste au-delà du bord extérieur de l’anneau principal. On pense que ces arcs proviennent de l’interaction entre l’étoile centrale et un compagnon de faible masse en orbite à une distance comparable à celle qui sépare la Terre de Pluton. Télécharger la version pleine résolution du Space Telescope Science Institute. Crédit : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff University).
Les détails inédits des images du James Webb offrent une multitude de nouvelles perspectives scientifiques sur l’évolution des étoiles. En étudiant la Nébuleuse de la Lyre avec le James Webb, les scientifiques espèrent mieux comprendre les cycles de vie des étoiles et les éléments qu’elles rejettent dans le cosmos.
Les auteurs de l’article font partie d’une équipe de scientifiques appelée ESSENcE (Evolved StarS and their Nebulae in the JWST Era), composée d’experts en nébuleuses planétaires et objets connexes. Au sein de cette équipe, Griet Van de Steene et Peter van Hoof étudient les nébuleuses à l’aide de l’imagerie et de la spectroscopie.
L’article : Wesson et al, JWST observations of the Ring Nebula (NGC 6720) : I. Imaging of the rings, globules, and arcs, Submitted to Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, publié en ligne dans arXiv : arXiv:2308.09027 [astro-ph.SR], DOI : https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.09027
Voir également le communiqué de presse de la NASA : https://blogs.nasa.gov/webb/2023/08/21/webb-reveals-intricate-details-in-the-remains-of-a-dying-star/