Communiqué de presse

La redoutable splendeur de la Méduse

20 mai 2015

Des astronomes ont acquis, au moyen du Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO au Chili, l'image la plus détaillée à ce jour de la Nébuleuse de la Méduse. En son centre figure une étoile en fin de vie dont l'enveloppe externe est expulsée dans l'espace environnant et forme ce nuage haut en couleurs. Cette image préfigure la destinée ultime du Soleil, appelé à constituer un objet de ce type.

Cette magnifique nébuleuse planétaire tire son appellation d'une redoutable créature de la mythologie grecque – la Gorgone Méduse. Egalement baptisée Sharpless 2-274, elle se situe dans la constellation des Gémeaux, à environ 1500 années-lumière de la Terre. La Nébuleuse de la Méduse s'étend sur quelque quatre années-lumière. Toutefois, sa faible luminosité la rend extrêmement difficile à observer.

Méduse était une horrible créature – des serpents coiffaient sa tête, en lieu et place de l'habituelle chevelure. Ce sont ces reptiles qu'évoquent les longs filaments de gaz lumineux de cette nébuleuse. La lueur rouge émise par l'hydrogène ainsi que la faible émission de couleur verte due à l'oxygène s'étendent bien au-delà de la nébuleuse et dessinent un croissant dans le ciel. L'éjection de matière par les étoiles vieillissantes est bien souvent intermittente et peut se traduire par l'apparition de structures fascinantes au cœur même des nébuleuses planétaires.

Des dizaines de milliers d'années durant, les intérieurs stellaires des nébuleuses planétaires baignent dans ces splendides nuages de gaz colorés [1]. Plusieurs milliers d'années sont ensuite nécessaires à lentement disperser le gaz dans l'environnement. Il s'agit là de l'ultime phase évolutive des étoiles semblables au Soleil, qui achèveront leur existence sous la forme de naines blanches. Ce passage par la phase “nébuleuse planétaire” représente une infime fraction de la durée de vie d'une étoile – de même, le temps que prend un enfant pour constituer une bulle de savon et la laisser évoluer dans l'air ambiant constitue un bref instant, comparé à la durée moyenne d'une vie humaine.

L'intense rayonnement ultraviolet en provenance de l'étoile chaude située au cœur de la nébuleuse est responsable de l'ionisation – ou perte d'électrons des atomes du gaz qui s’échappe. Les teintes arborées par ce gaz incandescent peuvent être utilisées pour identifier les objets observés. Ainsi, la lueur verte émise par l'oxygène doublement ionisé ([O III]) constitue un marqueur de nébuleuse planétaire. Au moyen de filtres appropriés, les astronomes peuvent isoler ce rayonnement du gaz incandescent et renforcer le contraste entre la nébuleuse peu lumineuse et le fond du ciel plus sombre.

Lorsque l'émission de couleur verte [OIII] en provenance de la nébuleuse fut observée pour la toute première fois, les astronomes pensèrent avoir découvert un nouvel élément qu'ils baptisèrent nebulium. Pat la suite, ils réalisèrent qu'il s'agissait en réalité d'un rayonnement rarissime produit par une forme ionisée de l'oxygène, un élément pour le moins courant.

La nébuleuse fut également baptisée Abell 21 (et cataloguée sous la référence PN A66 21), en référence à l'astronome américain George O. Abell qui découvrit cet objet en 1955. Des années durant, les scientifiques se demandèrent si le nuage pouvait constituer le vestige d'une explosion de supernova. Au cours des années 1970 toutefois, ils furent en mesure de déterminer certaines des propriétés de la matière constituant le nuage, en particulier son mouvement, et l'identifièrent sans le moindre doute à une nébuleuse planétaire [3].

Cette image a été constituée à partir des données de l'instrument FORS (Réducteur de FOcale et Spectrographe à faible dispersion) qui équipe le VLT, acquises dans le cadre du programme Joyaux Cosmiques de l'ESO [4].

Notes

[1] Contre toute attente, le coeur stellaire de la Nébuleuse de la Méduse n'est pas constitué de l'étoile brillante figurant au centre de cette image – il s'agit en réalité d'une étoile notée TYC 776-1339-1 et située en avant-plan. L'étoile centrale de la Méduse est une étoile bleuâtre, peu lumineuse, décalée par rapport au centre du croissant, et qui occupe la partie droite de cette image.

[2] Ce type de rayonnement se produit rarement parce qu'il résulte d'un processus interdit – une succession de transitions interdites par les règles de sélection quantique mais susceptible de se produire avec une faible probabilité. La figuration de crochets [ ] indique que ce rayonnement ([OIII]) est interdit, et la mention de trois I désigne la forme doublement ionisée de l'élément oxygène O.

[3] La vitesse d'expansion du nuage est voisine de 50 km/s – nettement inférieure à celle caractérisant les restes d'une supernova.

[4] Le programme Joyaux Cosmiques de l'ESO consiste à produire puis mettre à la disposition des enseignants et du grand public des images intéressantes, intrigantes ou visuellement attractives d'objets observés au moyen des télescopes de l'ESO. Le programme utilise du temps de télescope qui ne peut être destiné à des observations scientifiques. L'ensemble des données acquises pouvant également s'avérer utile aux scientifiques, elles sont mises à disposition des astronomes au travers des archives scientifiques de l'ESO.

Plus d'informations

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».

Liens

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• Photos du VLT
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