Les étoiles massives passent par une phase transitoire très courte dite de Wolf-Rayet avant d'exploser en supernovae. Prenant le relais de Hubble, le télescope James-Webb a posé son regard infrarouge sur l'étoile Wolf-Rayet, appelée WR 124, obtenant des détails sans précédent. Une nébuleuse de gaz et de poussière enveloppe l'étoile et brille dans la lumière infrarouge détectée par le JWST, affichant une structure noueuse et un historique d'éjections épisodiques, comme l'explique un communiqué de la Nasa et de l'ESA.
au sommaire
Le télescope spatial James-Webb prend lentement mais sûrement le relais d'HubbleHubble sous nos yeuxyeux avec la Nasa et l'ESA qui publient régulièrement des images prises par le JWSTJWST l'année dernière et que les astrophysiciensastrophysiciens ont terminé de traiter. Le dernier exemple en date concerne un zoom fait par le Webb sur une étoile déjà observée avec le télescope Hubble et dont il renouvelle l'aspect.
Il s'agit en l'occurrence de WR 124, une étoile Wolf-Rayet que l'on peut observer dans la constellation de la Flèche (à ne pas confondre avec celle du Sagittaire) à environ 15 000 années-lumièreannées-lumière du Système solaireSystème solaire dans la Voie lactéeVoie lactée. Elle a été découverte par l'astronomeastronome états-unien Paul W. Merrill en 1938 et elle est entourée d'une nébuleusenébuleuse de matièrematière expulsée, connue sous le nom de M1M1-674.
Une présentation de l'observation de WR 124 par le JWST. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team, DSS, N. Bartmann (ESA/Webb), E. Slawik, N. Risinger, D. de Martin (ESA/Webb), M. Zamani (ESA/Webb)
Des étoiles de Wolf-Rayet aux trous noirs
On connaît les étoiles de Wolf-Rayet depuis 1867. Elles ont été découvertes, comme leur nom le suggère, par Charles Wolf et Georges Rayet, de l'Observatoire de Paris en observant trois étoiles de la constellation du Cygne pour y faire des études relevant d'une toute jeune discipline alors en plein développement suite aux travaux du physicienphysicien allemand Gustav Kirchhoff et du chimiste Robert Bunsen : la spectroscopie.
Ces étoiles apparaissaient comme anormales du fait de la présence d'étranges raies spectralesraies spectrales en émissionémission d'origine alors inconnue. Les astrophysiciens du XXe siècle vont comprendre que les étoiles WR sont des étoiles massives dépassant les 10 massesmasses solaires que l'on observe en fin de vie alors que des instabilités les conduisent à expulser une partie de leurs couches supérieures, en prélude à des explosions en supernovaesupernovae de type SNSN II.
Elles ne vivent donc que quelques millions d'années tout au plus sur la séquence principaleséquence principale en synthétisant des éléments, comme le carbonecarbone et l'oxygèneoxygène, avant de s'effondrer gravitationnellement. L'explosion laissera alors comme cadavre stellaire une étoile à neutrons et pour les plus massives des étoiles, parfois des trous noirs stellaires.
Extrait du documentaire Du Big Bang au vivant, associé au site du même nom, un projet multiplateforme francophone sur la cosmologie contemporaine. Jean-Pierre Luminet parle de la mort des étoiles massives, leur explosion en supernova et la formation de pulsars. © ECP Productions, YouTube
Les étoiles de Wolf-Rayet à l'origine de la poussière cosmique ?
En observant aujourd'hui WR 124, le James-Webb nous montre dans l'infrarougeinfrarouge et avec de fausses couleurscouleurs une étoile agonisante contenant environ 30 masses solaires et qui, déjà, en a expulsé avec des ventsvents puissants une dizaine tout au plus.
La phase dite de phase Wolf-Rayet pour les étoiles massives est brève. La matière qu'elles éjectent se refroidit en donnant des poussières carbonées et silicatées. On pense que c'est l'une des sources de formation des poussières dans les galaxiesgalaxies mais la proportion à laquelle elles contribuent n'est pas claire car le souffle et surtout la température des explosions de supernovae SN II peut détruire ces poussières.
Le James-Webb devrait nous aider à y voir plus clair en étudiant des étoiles comme WR 124. Rappelons que les poussières jouent aujourd'hui un rôle important dans la formation des étoiles car elles servent à dissiper une partie de la chaleurchaleur dans un nuagenuage protostellaire en effondrementeffondrement pour donner une protoétoileprotoétoile. Un nuage trop chaud aura tendance à s'opposer par sa pressionpression à son effondrement. Les poussières enfin sont le matériaumatériau de base d'où naîtront les planètes rocheusesplanètes rocheuses.
On comprend donc tout le potentiel que les astrophysiciens et cosmochimistes pourront tirer des observations avec le JWST, surtout quand on se rappelle que c'est dans les gangues de glace entourant les poussières dans les nuages moléculaires, où naissent les étoiles, que se produisent des réactions chimiques prébiotiques complexes et riches.
