Le télescope Webb vient de sonder le cadavre pulvérisé d’une étoile

Une supernova a laissé derrière elle des filaments « semblables à de minuscules éclats de verre ».

Les astronomes effectuent des analyses stellaires sur le plus jeune reste de supernova connu de la galaxie, sondant ses débris à la recherche d’indices sur l’étoile et sur la façon dont elle a explosé.

Une équipe de recherche a capturé de nouvelles images de Cassiopée A, appelée « Cas A », avec le télescope spatial James Webb, le principal observatoire infrarouge dans l’espace, géré par la NASA et les agences spatiales européenne et canadienne.

Le vestige de Cas A s’étend sur environ 10 années-lumière, soit quelque 60 000 milliards de milles, et est situé à 11 000 années-lumière, dans la constellation de Cassiopée. On estime qu’elle a explosé il y a environ 340 ans.

Les scientifiques ont déjà utilisé Webb pour découvrir des détails inédits sur les conséquences de la supernova cataclysmique.

« Nous pouvons maintenant voir comment l’étoile mourante s’est complètement brisée lorsqu’elle a explosé, laissant derrière elle des filaments semblables à de minuscules éclats de verre », a déclaré Danny Milisavljevic de l’Université Purdue dans l’Indiana, dans un communiqué.

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Les supernovas, les explosions les plus grandes, les plus brillantes et les plus violentes de l’univers, sont des usines à éléments, disent les astrophysiciens : elles fabriquent du carbone, par exemple, le même produit chimique sur lequel reposent les humains et une grande partie de la vie sur Terre. Ils propagent des métaux comme le calcium présent dans les os et le fer dans le sang dans l’espace interstellaire. Cette dispersion engendre de nouvelles générations d’étoiles et de planètes.

C’est ce que voulait dire l’astronome Carl Sagan lorsqu’il a déclaré que nous étions constitués de « substance stellaire ». Les mêmes substances qui composent notre corps ont été littéralement forgées au cœur des étoiles, puis projetées à travers le cosmos lorsqu’elles sont mortes.

En avril, l’équipe de recherche de Milisavljevic a publié une image révélant l’objet cosmique comme une bulle avec des rideaux de matière rouge et orange ardente, provoqués par de la poussière chaude. À l’intérieur se trouvait un anneau de fils et de nœuds rose vif, matériau provenant de l’étoile morte. Le champ de débris était parsemé d’éléments lourds, tels que de l’oxygène, de l’argon et du néon.

« Nous pouvons maintenant voir comment l’étoile mourante s’est complètement brisée lorsqu’elle a explosé, laissant derrière elle des filaments semblables à de minuscules éclats de verre. »

Une boucle verte bien visible, située un peu à droite du centre, a suscité le plus de curiosité. La fonctionnalité était parsemée de petites bulles que les experts ne comprennent pas complètement.

Cette image a été prise avec l’instrument infrarouge moyen de Webb, alias MIRI. Mais lorsque l’équipe a récemment pointé la caméra infrarouge proche du télescope, ou NIRCam, vers l’objet, de nombreux détails ont disparu. La nouvelle photo, affichée ci-dessous, est le résultat de cette nouvelle étude.

Lorsque l’on compare les deux vues prises à différentes longueurs d’onde lumineuses, l’image proche infrarouge est nettement moins colorée.

La lumière infrarouge étant invisible à l’œil humain, les chercheurs ont traduit les données en longueurs d’onde de lumière visible, un peu comme si on jouait la même mélodie mais dans une octave inférieure. Chacune des couleurs attribuées donne un aperçu des différentes activités se déroulant au sein des débris.

Le bord extérieur de la coque intérieure principale, qui apparaissait en orange et rouge sur l’image d’avril, ressemble désormais à de la fumée. Les chercheurs pensent que c’est là que l’onde de souffle de la supernova a frappé la poussière d’étoiles environnante. Il fait trop froid pour être détecté dans les longueurs d’onde du proche infrarouge, mais il s’allume dans le moyen infrarouge.

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La couleur blanche de la nouvelle image est la lumière provenant de particules chargées se déplaçant à des vitesses extrêmement élevées et tournant en spirale autour des lignes de champ magnétique. Ce soi-disant « rayonnement synchrotron » apparaît également dans les coquilles en forme de bulles situées dans la moitié inférieure de la cavité interne.

Et cette boucle verte proéminente – surnommée le « monstre vert » par l’équipe de recherche – disparaît dans la vue proche infrarouge.

« Les trous circulaires visibles sur l’image MIRI sont légèrement délimités par une émission blanche et violette sur l’image NIRCam – cela représente un gaz ionisé », selon un communiqué de presse du Space Telescope Science Institute basé à Baltimore. « Les chercheurs pensent que cela est dû aux débris de supernova qui traversent et sculptent le gaz laissé par l’étoile avant son explosion. »

Le détail le plus surprenant trouvé dans la dernière image Webb est peut-être une tache striée dans le coin inférieur droit. L’équipe l’a surnommé « Baby Cas A » car il semble que la supernova principale ait donné naissance à un Mini-moi.

En réalité, selon les experts, il s’agit d’un écho lumineux où la lumière de l’explosion s’est propagée au loin et réchauffe la poussière, qui brille en refroidissant. Bien que Baby Cas A semble rester près de maman, le nuage se trouve à environ 170 années-lumière derrière lui.