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La nébuleuse planétaire Kr 61 pourrait-elle nous surprendre ?

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Les astronomes de l'observatoire Gemini viennent de présenter une image d'une nébuleuse planétaire découverte récemment, Kr 61. Située dans le champ d'observation du télescope spatial Kepler, cet objet céleste pourrait bien remettre en cause quelques idées reçues.

Kronberger 61 est une coquille de gaz ionisé qui ressemble à un ballon de football. La naine blanche qui en est à l'origine est l'étoile bleue près du centre. © Gemini Observatory/Aura

Les nébuleuses planétaires sont les restes d'étoiles défuntes. En dessous de 8 masses solaires, une étoile qui a brûlé son carburant devient une naine blanche, expulsant au passage ses couches extérieures. Ce gaz ionisé par le rayonnement ultraviolet de la naine blanche va se diluer dans l'espace en quelques dizaines de milliers d'années. Cette brièveté explique la rareté des nébuleuses planétaires, environ 3.000 répertoriées actuellement dans notre galaxie.

Jusqu'à présent les astronomes étaient d'accord sur les différentes étapes de la formation des nébuleuses planétaires. Mais depuis quelque temps des voix s'élèvent pour remettre en cause le processus de développement de la bulle de gaz émise par la naine blanche. Comment l'expulsion de ses couches externes peut-elle produire une telle variété de nébuleuses planétaires ? La question mérite effectivement d'être posée quand on met devant soi les photos de quelques-uns de ces objets célestes : quoi de comparable entre les deux panaches de Westbrook, le trognon de pomme de Dumbbell, la tête du Hibou ou encore les perles de la nébuleuse du Collier ? Et voilà nos astronomes qui proposent une hypothèse hardie : ne pourrait-on imaginer la présence de compagnons (étoiles ou planètes) autour de la naine blanche pour expliquer la variété de formes de ces bulles gazeuses ?

L'intrigante spirale de la nébuleuse planétaire Iras 23166+1655 pourrait s'expliquer par la présence d'un compagnon en orbite autour de la naine blanche centrale. © Esa/Nasa/R. Sahai

À la recherche de compagnons

L'idée d'astres en orbite autour d'une naine blanche a été prise très au sérieux depuis que le télescope Hubble s'est penché sur Iras 23166+1655, une nébuleuse planétaire en spirale découverte en 2003 dans la constellation de Pégase par le télescope spatial Iras (qui réalisa une cartographie complète du ciel en infrarouge). Pour expliquer cette spirale unique chez les nébuleuses planétaires, les astronomes ont imaginé que la déformation de l'enveloppe gazeuse pourrait être causée par la présence d'une étoile orbitant autour de la naine blanche.

Vérifier la présence d'éventuels compagnons autour de naines blanches demande un instrument capable de détecter de minuscules et périodiques variations de luminosité. Cet instrument pourrait être le télescope spatial Kepler de la Nasa, un redoutable chasseur d'exoplanètes. Restait à dénicher des nébuleuses planétaires dans les portions de ciel que le télescope américain surveille intensément. Les astronomes professionnels ont alors eu l'idée de faire appel aux amateurs pour chercher ces nébuleuses dans les images du Digital Sky Survey. À ce jour, six nébuleuses planétaires ont ainsi été découvertes dans des zones célestes surveillées par la mission Kepler. Kr 61 est l'une d'entre elles, dénichée par l'amateur autrichien Matthias Kronberger. Pour George Jacoby, l'astronome qui coordonne l'action des amateurs de ciel profond, « sans cette collaboration étroite avec des amateurs, cette découverte n'aurait probablement pas été faite avant la fin de la mission Kepler. Les professionnels ont un temps de télescope qui leur est précieux et ne sont pas aussi flexibles que des amateurs qui peuvent effectuer cette recherche sur leur temps libre. Voilà une fantastique collaboration entre pros et amateurs ».

Avant que Kepler ne se mette à surveiller Kr 61 dans l'espoir d'y détecter un éventuel compagnon à la naine blanche qui en occupe le centre, le télescope Gemini en a réalisé le portrait ci-dessous.

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