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Le mystère de la nébuleuse de l’anneau bleu est enfin résolu

Crédits : NASA / JPL-Caltech / M. Seibert (Carnegie Institution for Science) / K. Équipe Hoadley (Caltech) / GALEX

Pendant seize longues années, la “nébuleuse de l’anneau bleu” a dérouté les astronomes qui tentaient de reconstituer son histoire d’origine. Le mystère est enfin résolu. La structure serait le résultat de fusion de deux étoiles produite il y a des milliers d’années à peine.

Le mystère de “l’anneau bleu”

La nébuleuse de l’anneau bleu a été repérée pour la première fois en 2004 par le Galaxy Evolution Explorer (GALEX), un télescope conçu pour sonder le ciel dans l’ultraviolet. À l’époque, l’objet ne ressemblait en rien à tout ce que les scientifiques avaient vu auparavant. Il apparaissait en effet comme une gigantesque boule de gaz incandescent avec une étoile en son centre. Notez que si la structure nous apparaît bleue, en réalité, elle n’émet pas de couleur visible par l’oeil humain. Sa lumière ultraviolette invisible a simplement été “codée” en bleu par les images du télescope.

Au départ, les astronomes ont émis l’hypothèse que cet “anneau bleu”, retrouvé à 6 300 années-lumière dans la constellation d’Hercule, pouvait être la rémanence d’une explosion de supernova. Or, cette nébuleuse propose une étoile bien vivante en son centre. De plus, les restes de supernova rayonnent dans plusieurs longueurs d’onde lumineuses en dehors de la plage UV. Pourtant, ce n’était pas le cas ici. La structure ne rayonne en effet que dans les UV. Il fallait donc chercher ailleurs.

Pour tenter d’en savoir plus, en 2006, des chercheurs de la la Carnegie Institution for Science et membre de l’équipe GALEX de Caltech ont observé la nébuleuse à l’aide de deux puissants télescopes : le télescope Hale de l’observatoire Palomar (Californie) et l’observatoire WM Keck à Hawaï. Ces travaux ont permis de constater que le gaz composant la nébuleuse avait été expulsé suite à une onde de choc. Dès lors, nous savions qu’un événement violent s’était produit sur place, mais quel événement ? Le mystère a persisté.

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La nébuleuse de l’anneau bleu, à 6 300 années-lumière de la Terre. Crédits: NASA / JPL-Caltech / M. Seibert (Carnegie Institution for Science) / K. Équipe Hoadley (Caltech) / GALEX

La rémanence d’une collision récente

Plus récemment, l’équipe s’est appuyée sur quatre télescopes spatiaux et quatre télescopes au sol dans le but de recueillir de nouvelles données. Ils se sont également penchés sur observations historiques de l’étoile remontant à 1895, afin d’isoler d’éventuels changements dans sa luminosité. Armés de cette énorme mine d’informations, ils ont finalement pu résoudre ce mystère.

Les chercheurs ont en effet découvert des preuves suggérant que la nébuleuse de l’anneau bleu était en fait le résultat de la fusion entre deux étoiles. L’une faisait à peu près la même taille que notre soleil et l’autre environ un dixième de sa taille.

Comment est-ce arrivé ? Il y a quelques milliers d’années, vers la fin de son cycle de vie, l’étoile de taille similaire au soleil a commencé à gonfler. Ce faisant, elle s’est rapprochée d’une étoile plus petite et proche. En raison du tiraillement gravitationnel de la grande étoile, la plus petite est finalement “tombée en spirale” vers le plus grand compagnon, avant d’être entièrement “avalée”. Entre-temps, un disque de débris s’était formé autour de la grande étoile.

Leur fusion a ensuite déclenché un nuage de débris chauds, émis dans l’espace et coupés en deux par le disque de gaz au milieu. En conséquence, deux nuages en forme de cône se sont formés, se déplaçant dans des directions opposées, dont l’un se dirigeant vers la Terre comme visible ci-dessous :

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Crédits : NASA

Un chaînon manquant

Bien que les systèmes d’étoiles fusionnés soient assez courants, ils sont quasiment impossibles à étudier immédiatement après leur formation, ces derniers étant masqués par les débris que la collision déclenche. Une fois que les débris sont éliminés (au moins des centaines de milliers d’années plus tard), ils sont également difficiles à identifier dans la mesure où ils ressemblent finalement à des étoiles simples.

La nébuleuse de l’anneau bleu se présente ainsi comme le “chaînon manquant”. Les astronomes ont en effet constaté la présence de ce système stellaire quelques milliers d’années seulement après la fusion. Les nuages de débris étaient donc assez dispersés pour que l’on puisse isoler la présence de l’étoile résultante de cette union et en même temps encore assez proches pour que l’on puisse les remarquer.