Du ciel et de la terre

La nébuleuse planétaire Helix est l’un des objets les plus photographié du ciel car sa forme, comparable à un oeil, est tout à fait extraordinaire. Son nom scientifique le plus courant est NGC 7293. Elle est située dans la constellation du Verseau à environ 650 années lumière de nous.

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Une étoile comparable à notre soleil a expulsé ses couches externes. Il ne reste maintenant d’elle qu’un corps recroquevillé sur lui-même. Ce reliquat d’étoile est appelé une naine blanche car sa température atteint les 110 000 k. Son rayonnement surchauffe les poussières et les gaz qu’il a abandonné dans l’espace. Ceux-ci deviennent alors fluorescents et nous offrent un bouquet de couleurs vives. Feu d’artifice éphémère à l’échelle de l’univers puisqu’il s’éteindra à mesure du refroidissement de la naine blanche en environ 10 000 ans.

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Cette fois-ci, Helix a été observée dans le domaine infrarouge à l’aide du télescope spatial Spitzer. La directrice de l’équipe scientifique Kate Su (University of Arizona, Tucson) va publier un compte rendu des travaux réalisés dans l’édition du premier mars de l’Astrophysical Journal Letters.

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Au grand étonnement du Dr Su, un anneau de poussière a été mis en évidence autour de la naine blanche. L’équipe s’est alors demandé s’il ne s’agissait pas de poussières expulsées lors de l’agonie de l’étoile il y a quelques millions d’années. Mais une étude plus poussée confirma la présence d’un véritable anneau à une distance comprise entre 35 et 150 UA (une unité astronomique représente la distance moyenne Terre-Soleil soit 150 millions de km). Pour que l’anneau perdure, il faut qu’il soit relativement récent et alimenté constamment de nouveau matériel.

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L’équipe de scientifiques propose une autre explication à ce phénomène : l’étoile, alors qu’elle était au stade de géante rouge, a vaporisé les planètes de son entourage proche. Les objets plus lointains, à l’image de la ceinture de Kuiper dans notre système solaire, peuplée d’astéroïdes et de comètes, ont vu leur équilibre gravitationnel rompu par la disparition des planètes internes, et errent maintenant sur des orbites instables qui les poussent à entrer en collision les uns avec les autres et à former ainsi l’anneau de poussière observé. Pour le Dr. George Rieke de l’université de l’Arizona, co-auteur de l’article, c’est une grande surprise de constater ainsi indirectement une activité planétaire autour d’une naine blanche.

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Ce type de scénario est tout à fait envisageable dans quelques 5 milliards d’années lorsque notre soleil terminera lui-aussi sa vie en naine blanche : les planètes éloignées survivantes seront entourées d’un essaim de comètes folles.

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La découverte de cet anneau de poussière vient aussi apporter un nouvel éclairage à d’anciennes observations d’Helix réalisées dans le domaine des rayons X. Le télescope spatial Chandra, par exemple, a enregistré des bouffées de rayons X émanant de la naine blanche. Or celle-ci est incapable d’en émettre par elle-même. Les astronomes avaient alors supputé l’existence d’un compagnon caché dont la matière était absorbée par l’étoile morte. Pour le Dr. Vous-Hua Chu, autre auteur de l’article, la mise en évidence du disque de poussières en infrarouge vient donner une toute autre explication aux mystérieux sursauts de rayons X enregistrés dans le passé.

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Le cliché suivant nous montre la nébuleuse Helix telle qu’elle est vue en infrarouge par le télescope spatial Spitzer. La naine blanche est le tout petit point blanc central. Les couleurs sont affectées conventionnellement aux différentes longueurs d’ondes infrarouges observées. Le cercle rouge autour de la naine blanche correspond à la lueur du disque de poussières qui, trop tenu, ne peut-être directement observé. La couleur rouge, au centre de l’oeil, provient des derniers nuages de gaz éjectés par l’étoile au moment de sa mort. Les bleus et les verts qui forment la structure de l’oeil, sont les différentes couches externes gazeuses de l’étoile rejetées lors de sa longue agonie.

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Helix NGC 7293 Crédit NASA JPL Caltech K. Su (Univ. of Ariz.)

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Plan large (236 KB 900 x 720)

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Source Spitzer Space Telescope.

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