Une nouvelle image inédite nous parvient de l'espace : il s'agit d'un rémanent d'une supernova

Le télescope spatial James Webb de la NASA a saisi une nouvelle image des restes de la supernova Cassiopée A, nous offrant une vue nouvelle et spectaculaire. Voyons cela ensemble.

Cassiopée A, le rémanent de supernova à 11 000 années-lumière de la Terre

NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration, CXC/SAO/JPL-Caltech/Steward/O. Krause et al., and NRAO/AUI - NASA's Fermi Closes on Source of Cosmic Rays

Cassiopée A est le célèbre rémanent de supernova située dans la constellation de Cassiopée, à une distance d'environ 11 000 années-lumière de la Terre. Elle est le résultat de l'explosion d'une étoile massive, survenue il y a environ 340 ans, et dont la lumière a atteint notre planète au XVIIe siècle sans être enregistrée à l'époque. Après l'explosion, il reste une rémanence de supernova qui continue de s'étendre dans l'espace. Elle est extrêmement intéressante pour les astronomes car elle offre une opportunité unique d'étudier les détails de l'explosion stellaire et les processus nucléaires qui s'y sont déroulés.

L'observation de Cassiopée A à travers différents télescopes, y compris ceux opérant dans les longueurs d'onde radio, infrarouge, optique et rayons X, a révélé une structure interne complexe. Sa composition comprend principalement du gaz, des poussières et du matériau expulsé lors de l'explosion. Des études détaillées de Cassiopée A ont également contribué à la compréhension des dynamiques des ondes de choc générées par les explosions stellaires et de la manière dont les supernovas influencent la formation d'étoiles à proximité. Il s'agit donc d'un objet céleste fascinant offrant une perspective unique sur la nature dynamique et évolutive de l'univers. Maintenant, le télescope spatial James Webb (JWST) a réussi à capturer une nouvelle image de la rémanence de cette célèbre supernova.

L'image Cas A capturée par le télescope James Webb

NASA

Le Télescope Spatial James Webb est un projet de la NASA, de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence spatiale canadienne (CSA), conçu pour être le successeur du télescope spatial Hubble. Le lancement du JWST a eu lieu le 18 décembre 2021 à bord d'une fusée Ariane 5 depuis Kourou, en Guyane. Le télescope a été placé en orbite autour du Soleil dans un emplacement appelé point de Lagrange, à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre. Cette position permet au télescope de rester à l'abri de la lumière solaire et de maintenir une température de fonctionnement très basse. Contrairement à Hubble, qui observe principalement dans la lumière visible et l'ultraviolet, le JWST est optimisé pour l'observation dans l'infrarouge, ce qui lui permet de pénétrer à travers des poussières spatiales denses, d'observer des objets froids et lointains, et d'étudier des phénomènes astrophysiques clés.

Ce qui rend ses concepteurs fiers, c'est la nouvelle image obtenue de la rémanence de Cassiopée A, qui semble parfaitement s'accorder avec l'atmosphère festive dans laquelle elle a été présentée. Juste dans le contexte des festivités de 2023, la première dame des États-Unis, Jill Biden, a présenté le premier calendrier de l'Avent de la Maison Blanche, l'inaugurant aux côtés de la nouvelle vision de la supernova, lumineuse comme les lumières de Noël. La caméra infrarouge proche du télescope permet pour la première fois d'obtenir une résolution jamais atteinte à de telles longueurs d'onde. Cela a permis d'observer en détail le matériau en expansion qui entre en collision avec le gaz libéré par l'étoile avant son explosion.

Le détail de Cassiopée A qui a stupéfié les astronomes

NASA

Préalablement au télescope spatial James Webb, Cas A avait été immortalisée par d'autres observatoires sur Terre et dans l'espace, tels que l'Observatoire à rayons X Chandra de la NASA, le télescope Spitzer désormais inactif et le télescope spatial Hubble, mais aucun n'avait jamais atteint ce résultat incroyable. Les études les plus récentes de Cassiopée A ont été inaugurées par le télescope Webb en avril 2023, grâce à MIRI, l'instrument pour le moyen infrarouge, qui a capturé des détails étonnants et inédits à l'intérieur de la coquille des restes. Cependant, ces détails ne sont pas visibles dans l'image capturée par NIRCam, un aspect que les astronomes cherchent à comprendre.

Comme la lumière infrarouge n'est pas visible pour l'œil humain, elle est traduite en une lumière de couleur visible par les processeurs d'images utilisés par les scientifiques. Dans le dernier "portrait" obtenu de la supernova, chaque couleur est associée à une activité spécifique se manifestant à l'intérieur de la coquille. Bien que cette nouvelle image soit moins "brillante" que celle de MIRI, la raison en est uniquement due aux longueurs d'onde auxquelles le matériau de la supernova émet de la lumière. Les couleurs qui se démarquent sont l'orange et le rose clair, composés de grumeaux de gaz, en particulier de soufre, d'argon, de néon et d'oxygène. À l'intérieur du gaz se trouve également un mélange de molécules et de poussière qui formera de nouvelles étoiles et planètes.

Danny Milisavljevic de l'Université Purdue, Indiana, qui a dirigé l'équipe de recherche, a déclaré : « Avec 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 petits morceaux de verre. C'est vraiment incroyable, après toutes ces années d'études sur Cas A, de pouvoir maintenant résoudre ces détails, qui nous fournissent des informations révolutionnaires sur la façon dont cette étoile a explosé. »
Mais un détail a enthousiasmé les scientifiques, dans le coin inférieur droit : la masse striée appelée Baby Cas A, qui semble être la "fille" de la supernova originale, située à environ 170 années-lumière des restes de Cas A : c'est une écho lumineuse de l'ancienne explosion, qui a atteint et chauffe actuellement la poussière à distance. Un phénomène qui a attiré l'attention des chercheurs et qui offre une nouvelle perspective sur le cycle de vie et le rémanent de cette supernova fascinante.