Une image spectaculaire du télescope Webb montre une mort stellaire comme jamais auparavant

Que nous dit la nébuleuse de l’anneau sud sur la fin éventuelle du soleil ?

La nébuleuse de l’anneau sud ressemble à une bombe larguée dans un océan, les vagues du tsunami déferlant dans l’obscurité. La lumière cosmique, présentée dans les couleurs d’une pierre de lapis, semble remplir un cratère béant dans l’espace.

Les scientifiques de la NASA, étourdis de révéler la nouvelle image du télescope spatial James Webb lors d’un événement plus tôt cette semaine, rayonnaient de joie. La voici, disaient-ils : une étoile mourante. Il s’était débarrassé de ses couches les plus externes, une écume d’hydrogène moléculaire.

Mais pour les fatalistes du monde entier, contempler cette nébuleuse planétaire à quelque 2 500 années-lumière n’a peut-être pas inspiré de sentiments de célébration, mais plutôt un pressentiment de ce qui va arriver. Peut-être que Joel Achenbach, un journaliste du Washington Post, l’a également ressenti.

« Sommes-nous tristes que la star meure? » a-t-il demandé aux experts lors d’une conférence de presse diffusée mardi.

Des rires ont suivi. Mais il est facile d’intérioriser l’histoire de la nébuleuse de l’anneau sud comme le propre destin du soleil – écrit dans, eh bien, les étoiles.

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Au cours des six derniers mois depuis le lancement de Webb dans l’espace, la NASA a promis que ce télescope ouvrirait grand l’univers avec sa vision pénétrante et ses capacités scientifiques, révélant à l’humanité les secrets de la façon dont tout a commencé. Les astrophysiciens qui ont vu en avant-première les premières images ont dit aux journalistes qu’ils avaient des frissons ou un « cri laid » alors que certaines des toutes premières galaxies à exister se sont mises au point. Pourtant, la réponse à la fin de tout cela est peut-être tout aussi convaincante que l’histoire d’origine.

L’étoile mourante siffle. Puff… Puff… Puff… chaque anneau nuageux successif flétrit l’étoile jusqu’à son cœur, une naine blanche de carbone et d’oxygène. Il va faire froid. Puis la lumière s’éteint.

Contrairement aux étoiles géantes qui explosent en supernova et s’effondrer dans un trou noir, une étoile moyenne comme celle créant une nébuleuse planétaire manque de combustible nucléaire et subit une fin plus torturée.

« Ce n’est pas n’importe quelle étoile – c’est une étoile qui ressemble beaucoup au soleil », a déclaré Klaus Pontoppidan, astronome au Space Telescope Science Institute de Baltimore, « au moins comme le soleil sera dans 5 milliards d’années quand le soleil mourra. « 

« Ce n’est pas n’importe quelle étoile – c’est une étoile qui ressemble beaucoup au soleil, du moins comme le soleil le sera dans 5 milliards d’années quand le soleil mourra. »

La photo, parmi les premières publiées par l’observatoire de 10 milliards de dollars dans l’espace, donne l’impression que les scientifiques ont pointé le télescope au bon moment pour capturer un événement cataclysmique. Et en effet, les quelque 10 000 ans de cette phase ne sont qu’un moment par rapport aux 13,8 milliards d’années de l’univers.

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Le trouver, cependant, n’était pas un hasard. Les astronomes connaissent la nébuleuse de l’anneau sud, alias NGC 3132, depuis avant le lait pasteurisé. Au fur et à mesure que les connaissances scientifiques progressaient, ils en vinrent à mieux comprendre les nébuleuses planétaires (un abus de langage déroutant car ils n’ont rien à voir avec les planètes), comme l’agonie des étoiles de taille moyenne. Les scientifiques en ont découvert quelques milliers dans la Voie lactée.

Le regretté astronome britannique David S. Evans soupçonnait même en 1968 qu’au cœur de cette nébuleuse se trouvaient en fait deux étoiles, même si l’une devait être cachée par du gaz et de la poussière. La révélation de la photo de Webb, 54 ans plus tard, est la capacité de voir l’étoile plus sombre – la véritable source de la nébuleuse – en détail avec l’instrument infrarouge moyen du télescope.

Les scientifiques de la NASA se sont émerveillés devant les détails complexes exposés. Sur les bords extérieurs se trouvent des épingles de lumière brillantes et droites. Ce sont des projecteurs des étoiles centrales, comme ces représentations bibliques de Dieu, des rayons de soleil se déversant à travers les nuages ​​qui se séparent après une tempête.

Le soleil est à mi-chemin du destin de l’anneau sud, a déclaré Paul Sutter, professeur de recherche à l’Université de Stony Brook et auteur de How to Die in Space.

Des chercheurs ont estimé l’âge du soleil en observant toutes sortes d’étoiles à différents intervalles. Pensez-y comme si vous preniez des instantanés de personnes à différentes phases de la vie, dit Sutter : la naissance de bébés, les matchs de la Petite Ligue, les mariages, la maladie, puis la mort. Ces observations sont combinées avec la connaissance de la physique en cours dans le noyau du soleil.

« Il s’avère que notre soleil est d’âge moyen. Il traverse une crise de la quarantaine en ce moment. Il vient d’acheter une Corvette et s’inquiète pour son fonds de retraite. C’est juste là. »

« Il s’avère que notre soleil est d’âge moyen », a déclaré Sutter. « Il traverse une crise de la quarantaine en ce moment. Il vient d’acheter une Corvette et s’inquiète pour son fonds de retraite. C’est juste là. »

En astronomie, regarder plus loin se traduit par l’observation du passé car la lumière et d’autres formes de rayonnement doivent parcourir des distances incroyables pour nous atteindre. Il est concevable que le spectacle lumineux du Southern Ring soit déjà terminé, sa naine blanche ne pouvant plus l’éclairer. Mais selon toute vraisemblance, il est probablement en cours, quoique plus faible, dit Rodolfo Montez, qui étudie les étoiles mourantes semblables au soleil au Center for Astrophysics Harvard and Smithsonian.

À travers le télescope spatial Hubblele prédécesseur de Webb en lumière visible, les experts en nébuleuse planétaire ont trouvé tellement de formes irrégulières et non sphériques parmi ces structures célestes, influencées par une deuxième étoile centrale, qu’ils se demandent si le fait d’avoir l’étoile supplémentaire est en fait un ingrédient clé pour leur création.

« C’est ce qu’on appelle une hypothèse binaire, qui suggérerait que (seules) les étoiles dans les systèmes binaires font des nébuleuses planétaires », a déclaré Montez. « Mais alors nous ne savons pas ce que des étoiles simples comme notre soleil feraient dans ce cadre. »

Juste un autre mystère à résoudre pour Webb.

Les ondulations émises par l’étoile mourante dans la nébuleuse de l’anneau sud transportent les métaux dans l’espace comme des spores. Ces derniers halètements forgeront des molécules et feront germer de nouveaux objets dans le cosmos. Les étoiles sont des usines d’élémentsdisent les astrophysiciens : Ils fabriquent du carbone, par exemple, le même produit chimique sur lequel les humains et une grande partie de la vie sur Terre sont basés.

Sommes-nous tristes que la star meure ?

Pontoppidan a donné une réponse indirecte. Sa réponse était basée sur la science, mais elle semblait presque spirituelle.

« C’est la fin pour la star », a-t-il déclaré. « Mais c’est le début pour d’autres étoiles et pour d’autres systèmes planétaires. »