Le télescope James Webb révèle une superbe « usine à étoiles »

James Webb N79 nébuleuse
Image du télescope spatial James Webb de la pépinière stellaire N79 dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la Voie Lactée. Crédits : ESA/Webb, NASA et CSA, O. Nayak, M. Meixner

Le télescope spatial James Webb (JWST) a récemment capturé une image spectaculaire de la nébuleuse N79, une vaste usine à étoiles située dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la Voie lactée. Cette région de 1 630 années-lumière de large est active dans la formation d’étoiles et représente un domaine largement inexploré par les astronomes.

Qu’est-ce qu’une nébuleuse ?

Une nébuleuse est une vaste région de gaz et de poussière dans l’espace interstellaire. Ces nuages de matière sont constitués principalement d’hydrogène, mais ils peuvent également contenir d’autres éléments et composés. Il en existe deux types. Les premières sont les sites de formation d’étoiles. La matière s’y s’agrège sous l’influence de la gravité pour former de nouveaux systèmes stellaires. Les secondes sont des restes d’étoiles mortes. Elles comprennent des objets tels que les supernovae et les nébuleuses planétaires.

La nébuleuse N79 intègre la première catégorie. Il y a plusieurs semaines, des astronomes ont utilisé les capacités infrarouges du télescope James Webb dans le but de mettre en lumière l’hydrogène atomique interstellaire présent au sein de la structure. Ils ont plus précisément utilisé son instrument Mid-InfraRed (MIRI) de manière à faire une observation approfondie de cet élément malgré la densité de poussière présente dans la région.

Pourquoi l’hydrogène atomique ?

Pour rappel, l’hydrogène atomique interstellaire fait référence à de l’hydrogène sous forme atomique présent dans l’espace entre les étoiles d’une galaxie. Autrement dit, dans cette région, l’hydrogène est principalement sous forme d’atomes isolés plutôt que de molécules. Ces atomes d’hydrogène sont généralement neutres, ce qui signifie qu’ils n’ont pas de charge électrique.

Lorsque ces atomes interagissent avec la lumière des étoiles environnantes, ils peuvent absorber cette lumière à des longueurs d’onde spécifiques. Cette absorption de lumière est souvent observée sous la forme de raies d’absorption dans les spectres stellaires et elle permet aux astronomes d’étudier la composition et la distribution de l’hydrogène interstellaire.

Une photo merveilleuse

L’image du télescope James Webb, rendue en orange, jaune et bleu, met donc ici en lumière cet hydrogène atomique. Un aspect remarquable de l’image est le motif en forme d’étoile qui entoure le cœur de N79. Ce motif est le résultat des pics de diffraction provoqués par les dix-huit éléments du miroir principal du JWST disposés en forme hexagonale. Ces pics de diffraction se produisent lors de l’observation d’objets brillants et compacts.

James Webb N79 nébuleuse
L’image JWST complète de N79, un complexe de formation d’étoiles dans le Grand Nuage de Magellan. Crédits : ESA/Webb, NASA et CSA, O. Nayak, M. Meixner

La capacité du JWST à observer en infrarouge permet également de visualiser des protoétoiles, des étoiles naissantes enfermées dans leur enveloppe de gaz et de poussière. Ces protoétoiles, qui n’ont pas encore accumulé suffisamment de matière pour initier la fusion nucléaire, se distinguent comme les points les plus lumineux au sein des nuages orange de la nébuleuse N79.

Cette observation s’inscrit dans la mission plus large du JWST qui vise à examiner l’évolution des disques et des enveloppes entourant les étoiles à différents stades de leur vie. Les scientifiques espèrent que l’observatoire fournira des informations précieuses sur la formation planétaire et offrira un aperçu de la manière dont notre propre Système solaire s’est formé il y a environ 4,6 milliards d’années.