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En vidéo : la nébuleuse de la Lyre revisitée par Hubble

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La nébuleuse de la Lyre est l'une des plus célèbres nébuleuses planétaires observables par les astronomes amateurs. Découverte en 1779, elle vient d'être scrutée comme jamais par le télescope Hubble à l'aide de sa Wide Field Camera 3, ainsi que par les instruments du Large Binocular Telescope. Les images obtenues révèlent une structure plus riche que prévue.

Dans cette image composite sont combinées les observations en lumière visible du télescope spatial Hubble avec les données infrarouges du Large Binocular Telescope. Elles montrent le nouveau visage de Messier 57 (M57), la nébuleuse de la Lyre. © Hubble, Nasa, Esa

La nébuleuse de la Lyre (dite encore de l'Anneau, ou M57) est une nébuleuse planétaire. Située à environ 2.300 années-lumière dans la constellation de la Lyre et facilement observable, elle est l'un des objets les plus spectaculaires de la voûte céleste. On pourrait croire qu'elle n'a plus de surprises en réserve pour les astronomes professionnels qui l'observent depuis sa découverte en 1779 par Antoine Darquier de Pellepoix, mais ce serait une erreur.


Un voyage vers la nébuleuse de la Lyre, à partir d’images du Digitized Sky Survey, du télescope LBT et de Hubble. © Hubble, Esa, YouTube

Certes, au fils des siècles nous avons appris peu de choses sur ce phénomène astronomique si esthétique. Or, on sait aujourd'hui qu'il s'agit de coquilles de gaz éjectées par une géante rouge contenant initialement plusieurs fois la masse du Soleil. Ces éjections ont débuté il y a environ 4.000 ans, mais elles ont maintenant cessé, car l'étoile est devenue une naine blanche. Un peu plus massive que le Soleil, sa température de surface est aussi plus élevée, puisqu'elle atteint les 100.000 K.


Extrait du documentaire Du Big Bang au vivant. Jean-Pierre Luminet parle de l'évolution des étoiles de type solaire, de leur transformation en géantes rouges puis en naines blanches. © ECP Productions, Jean-Pierre Luminet

Le diamètre de la nébuleuse de la Lyre est estimé à environ 2,4 années-lumière. La naine blanche y est bien visible au centre, dans la région la plus intérieure de l'anneau qui apparaît plus sombre, car elle émet surtout des rayons ultraviolets. La couleur bleutée de cette région trahit la présence de grandes quantités d'hélium excitées par le rayonnement de la naine blanche. Quant à la teinte bleu-vert des régions centrales, elle provient des raies interdites dues à l'oxygène doublement ionisé. Dans les zones extérieures de l'anneau, la couleur rouge résulte elle, de la raie H-alpha de l'hydrogène et des raies interdites de l'azote ionisé.

Une vue précédente de M57, la nébuleuse de la Lyre, prise avec le télescope spatial Hubble. Elle montrait déjà des détails spectaculaires de cette nébuleuse planétaire. © Hubble Heritage Team, Nasa

Un modèle 3D pour la nébuleuse de la Lyre

Comme ils l'ont déjà fait plusieurs fois avec d'autres nébuleuses planétaires, les astronomes ont regardé d'un peu plus près, avec Hubble, les fascinantes coquilles de gaz chaud et ionisé qui foncent à travers l'espace interstellaire. La Wide Field Camera 3 du télescope spatial a été mise à contribution, aux côtés du Large Binocular Telescope (LBT). Les chercheurs ont ainsi pu dresser le modèle 3D de la nébuleuse de la Lyre le plus précis à ce jour. Ils ont découvert des structures encore plus riches et complexes que celles qu'ils espéraient.


Le vrai visage de la nébuleuse de la Lyre a pu être reconstruit grâce aux observations de Hubble. Elle a en fait une forme de ballon de rugby entouré par un anneau, comme le montre cette vidéo en anglais. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n'est pas déjà le cas. En passant simplement la souris sur le rectangle, vous devriez voir l'expression « traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © Hubble, Esa, Nasa, SpaceRip, YouTube

La nébuleuse continue à s'étendre avec une vitesse d'environ 70.000 km/h et elle devrait continuer à gonfler pendant encore 10.000 ans tout en se diluant, devenant de moins en moins lumineuse. Finalement elle disparaîtra. De façon intéressante, les observations concernant M57 nous permettent d'imaginer à quoi ressemblerait la fin de vie du Soleil dans plusieurs milliards d'années, peu de temps après qu'il sera devenu lui-même une naine blanche.

La nébuleuse planétaire qui l'entourera devrait tout de même être moins spectaculaire pour nos éventuels descendants, qui auront peut-être colonisé de nombreuses exoterres dans l'environnement galactique, sur quelques milliers d'années-lumière autour du Soleil agonisant. En effet, la masse de notre étoile est plus faible que celle ayant donné lieu à la formation de M57.