Le télescope Webb offre un aperçu très détaillé de l'intérieur d'une supernova
Selon les astronomes, une nouvelle image capturée par le télescope spatial James Webb révèle l'aspect le plus proche et le plus détaillé de l'intérieur de l'étoile qui a explosé. L'analyse de l'image pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre les processus qui alimentent ces événements incendiaires massifs.
L'observatoire spatial a également permis aux astronomes d'apercevoir des caractéristiques mystérieuses qui n'apparaissaient pas sur les images du vestige prises par des télescopes tels que Hubble, Chandra ou Spitzer, ni sur les autres instruments du télescope Webb.
La nouvelle image a été partagée lundi par la première dame, le Dr Jill Biden, lors de la présentation du tout premier calendrier de l'Avent numérique de la Maison Blanche, qui comprend la nouvelle perspective de Cassiopée A de Webb, qui semble briller comme une décoration de Noël.
"Nous n'avions jamais eu une telle vue d'une étoile qui a explosé auparavant", a déclaré l'astronome Dan Milisavljevic, professeur adjoint de physique et d'astronomie à l'université de Purdue, dans un communiqué. "Les supernovae sont les principaux moteurs de l'évolution cosmologique. Les énergies, les abondances chimiques - tant de choses dépendent de notre compréhension des supernovae. Il s'agit de l'observation la plus proche d'une supernova dans notre galaxie".
Des tourbillons de gaz et de poussière sont tout ce qui reste de l'étoile qui s'est transformée en supernova il y a 10 000 ans. Cassiopée A est située à 11 000 années-lumière dans la constellation de Cassiopée. Une année-lumière, équivalente à 9,46 trillions de kilomètres, représente la distance parcourue par un faisceau de lumière en un an.
La lumière de Cassiopée A a atteint la Terre pour la première fois il y a environ 340 ans. En tant que plus jeune vestige de supernova connu dans notre galaxie, l'objet céleste a été étudié par une multitude de télescopes terrestres et spatiaux. Le vestige s'étend sur environ 10 années-lumière, soit 96,6 billions de kilomètres.
L'observation de Cas A, comme on l'appelle aussi, permet aux scientifiques d'en savoir plus sur le cycle de vie des étoiles.
Voir Cas A sous un nouvel angle
Les astronomes ont utilisé la caméra proche infrarouge de Webb, appelée NIRCam, pour observer le vestige de supernova à des longueurs d'onde différentes de celles utilisées dans les observations précédentes. L'image montre des détails sans précédent de l'interaction entre la coquille de matière en expansion créée par la supernova lorsqu'elle entre en collision avec le gaz libéré par l'étoile avant l'explosion.
Mais l'image est complètement différente de celle prise par Webb en avril à l'aide de l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) du télescope. Dans chaque image, on distingue des éléments invisibles dans l'autre.
Webb observe l'univers dans les longueurs d'onde de la lumière infrarouge, qui est invisible pour l'œil humain. Lorsque les scientifiques traitent les données de Webb, la lumière capturée par le télescope est traduite en un spectre de couleurs visibles pour l'homme.
La nouvelle image NIRCam est dominée par des éclairs de couleur orange et rose pâle dans l'enveloppe interne du vestige de supernova. Ces couleurs correspondent à des nœuds gazeux d'éléments rejetés par l'étoile, notamment l'oxygène, l'argon, le néon et le soufre. Des poussières et des molécules sont mélangées au gaz. Tous ces ingrédients finiront par se combiner pour former de nouvelles étoiles et de nouvelles planètes.
L'étude du vestige permet aux scientifiques de reconstituer ce qui s'est passé pendant la supernova.
"Grâce à la résolution de NIRCam, 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 M. Milisavljevic. "Il est vraiment incroyable, après toutes ces années passées à étudier Cas A, de pouvoir maintenant résoudre ces détails, qui nous fournissent des informations révolutionnaires sur la façon dont cette étoile a explosé.
La double perspective de Webb
Lorsque l'on compare l'image NIRCam à l'image MIRI prise en avril, la nouvelle perspective semble moins colorée. Les brillants tourbillons orange et rouges de l'image d'avril paraissent plus fumés sous les yeux de NIRCam, montrant l'endroit où l'onde de choc de la supernova s'est écrasée sur la matière environnante.
La lumière blanche de l'image NIRCam est due au rayonnement synchrotron, qui se forme lorsque des particules chargées accélèrent et se déplacent autour des lignes de champ magnétique.
Le "monstre vert" de l'image MIRI, c'est-à-dire un cercle de lumière verte au centre du vestige, est un élément clé absent de l'image NIRCam, qui a intrigué et interpellé les astronomes.
Mais de nouveaux détails peuvent être observés sur l'image dans l'infrarouge proche, qui indiquent des trous circulaires enveloppés de blanc et de violet, désignant des particules chargées de débris qui façonnent le gaz rejeté par l'étoile avant qu'elle n'explose.
Un autre élément nouveau de l'image NIRCam est un blob surnommé Baby Cas A, visible dans le coin inférieur droit, qui ressemble à un rejeton du plus grand vestige de supernova et qui est situé à 170 années-lumière derrière Cassiopée A.
Baby Cas A est en fait une caractéristique appelée écho lumineux, où la lumière de la supernova a interagi avec la poussière et l'a fait chauffer. La poussière continue de briller en se refroidissant au fil du temps.
"C'est stupéfiant", a déclaré M. Milisavljevic, qui a dirigé une équipe de projet ayant contribué à la nouvelle image. "Certaines caractéristiques totalement nouvelles sont apparues, ce qui va changer notre façon de concevoir les cycles de vie stellaires.
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Source: edition.cnn.com
