Les nébuleuses et les amas d'étoiles semblent totalement figés, immuables, mais à y regarder de plus près tout bouge !

Métamorphoses célestes

Des photos parfois prises à seulement quelques années d'écart permettent de se rendre compte des mouvements à l'œuvre parmi les objets célestes de la Galaxie. Dans son numéro de juin 2013, Ciel & Espace consacre un dossier complet à ces objets dont le déplacement ou les métamorphoses sont insoupçonnés. Avec, au passage, des découvertes étonnantes. Il est en kiosque à partir du 25 mai.

En puisant dans des archives vielles de plus de cinquante ans, des évolutions sont évidentes. Ainsi, les photos prises avec le télescope de 5 m du mont Palomar (États-Unis) autour de 1950 constituent des références que l'on peut comparer avec des clichés pris par les instruments actuels.

L’apport du télescope Hubble

En outre, depuis 1990, les images faites avec le télescope spatial Hubble sont d'une telle résolution qu’elles permettent d’observer des changements sur des périodes bien plus courtes, de seulement quelques années. Les progrès de l’optique adaptative sur les plus puissants télescopes terrestres révèlent également des changements aussi rapides.

Pour compléter notre dossier de juillet dans le magazine, nous avons rassemblé ci-dessous quelques exemples animés.

La nébuleuse Homunculus (exclusivité Ciel et Espace)

Ces deux bulles autour de l’étoile Êta de la Carène ont été émises lors d'une gigantesque éruption de l'étoile, observée voici 170 ans. Elle sont en expansion à un rythme estimé à 5” par siècle. Ciel & Espace a comparé deux clichés pris par le télescope spatial Hubble en 1996 et en 2009 : le changement de volume de la nébuleuse, jamais visualisé auparavant, devient évident !

Crédit : HST / JLD

La nova GK Persei

Le 21 février 1901, dans la constellation de Persée, un astronome amateur écossais détecte une “étoile nouvelle” de magnitude 2. Quelques jours plus tard, elle culmine même à la magnitude 0,2, devenant quasiment aussi brillante que Véga. Il s'agit en réalité d'une nova, une naine blanche qui, ayant accrété trop de matière à sa surface, subit une explosion colossale. Au fil des décennies, les astronomes ont photographié l'expansion de la bulle gazeuse autour de l'étoile, à plus de 1300 années-lumière de la Terre. Spectaculaire.

La supernova de 1987

La dernière supernova visible à l’œil nu a été observée en 1987 dans le Grand Nuage de Magellan. Bien des années plus tard, quand la luminosité de l'explosion stellaire a diminué, le télescope spatial Hubble a photographié l'objet et découvert un anneau entourant l'étoile disparue. Cet anneau, éjecté avant l'explosion, a été percuté par l'onde de choc de la supernova. En le photographiant fréquemment, le télescope spatial Hubble a permis de visualiser son illumination due à cet impact.

La nébuleuse variable de Hubble

NGC 2261, située à 2500 années-lumière, a attiré l'attention d'Edwin Hubble en 1916 parce qu'elle semblait changer d'aspect au fil des mois. La bizarrerie n'avait rien d'éphémère puisqu'elle se poursuit encore aujourd'hui. Ces variations sont dues à des nuages de poussière qui gravitent autour de l'étoile R Monocerotis, qui éclaire la nébuleuse. Selon leur position, ils masquent plus ou moins la lumière venant de l'étoile, ce qui assombrit plus ou moins la nébuleuse.

La nébuleuse du Crabe

La nébuleuse M 1 est tout ce qui reste d'une étoile qui a explosé en supernova. Le phénomène a été vu à l’œil nu en l'an 1054. Aujourd'hui, les astronomes observent un nuage de gaz qui correspond aux vestiges de l'étoile en expansion dans l'espace. La violence d'une explosion de supernova est telle que les débris de l'étoile sont expulsés à très grande vitesse. En comparant des clichés sur 50 ans, l'expansion de la nébuleuse est impressionnante. L'animation ci-dessous est faite avec une image du Palomar Sky Survey  I dans les années 1950, une image du PSS II dans les années 1990 et une photo de l'amateur américain Robert Gendler en 2006.

Crédit : DSS / Gendler / JLD

Le pulsar du Crabe

En zoomant sur le centre de la même nébuleuse du Crabe, on observe le pulsar qui s'y trouve. Il est tout ce qui reste du cœur de l'étoile qui a explosé en supernova. Ses abords, observés à 24 reprises par le télescope Hubble et le satellite Chandra entre août 2000 et avril 2001, révèlent des anneaux gazeux qui s'échappent.

La nébuleuse d'Orion

Au cœur de la nébuleuse M 42, distante de 1350 années-lumière, de jeunes étoiles sont en train de naître. Certaines expulsent de la matière, sous forme de bulle de gaz. Grâce aux optiques adaptatives montées sur le télescope Gemini Sud, au Chili, en seulement cinq ans, le déplacement de telles bulles gazeuses a pu être remarqué.

La supernova de 1006

Le 30 avril 1006, une supernova est observée par plusieurs civilisations. Ce n'est que dans les années 1960 que les restes de l'étoile défunte sont retrouvés en radio. En lumière visible, en comparant trois images entre 1976 et 2006, on voit nettement le bord de la nébuleuse progresser (comme pour la nébuleuse du Crabe). La dernière photo est due aux amateurs de Capella Observatory.

Étoiles sur orbite autour d'un trou noir

La scène se déroule à 26000 années-lumière de la Terre. Grâce à des observations très précises de l'interféromètre du Very Large Telescope, les scientifiques ont pu reproduire les orbites des étoiles autour du trou noir central de la Voie lactée. Bien qu'il ne s'agisse pas de photos à proprement parler, les données sont réelles.

Les objets de Herbig-Haro

Les étoiles récemment formées éjectent de la matière par deux jets polaires. Ces phénomènes, connus depuis un demi-siècle, sont aujourd'hui mis en mouvement par des sucessions de clichés du télescope spatial Hubble. Ci-dessous, dans l'ordre : HH1, HH34, HH47 et HH111.

Une intruse dans l'amas de la Crèche

Ce champ stellaire est un zoom au sein de l'amas ouvert M 44, visible à l'œil nu dans la constellation du Cancer. En comparant un cliché pris le 22 décembre 1954 et un autre obtenu le 8 novembre 1989, on découvre qu'une étoile, vraisemblement située en avant-plan, s'est déplacée.

Crédit : DSS / JLD

M3, l'amas globulaire “de Noël”

Il clignote comme un arbre de Noël : l'amas globulaire M 3, bien connu des amateurs, est riche en étoiles variables. En une seule nuit, certaines RR Lyrae semblent s'éteindre pendant que d'autres augmentent leur éclat. Cette animation photo a été publiée en Astronomy Picture of The Day en 2004.

L’étoile pressée

L’étoile de Barnard est la plus rapide du ciel en mouvement apparent. Située tout près de la Terre, elle se déplace de 10" chaque année. Images : Steve Quirk.

V 838 de la Licorne

Cette spectaculaire métamorphose de la nébuleuse qui entoure l'étoile V 838 de la Licorne est une illusion. En fait, rien ne bouge. Seulement, un coup de flash lumineux donné par l'étoile en 2002 illumine progressivement diverses régions de l'espace interstellaire.

La nébuleuse planétaire de la Lyre en pleine croissance

Ces vues de M57 prises par Hubble montrent le déplacement d'une étoile à l'avant-plan de la nébuleuse. À y regarder de plus près, le mouvement d'extension de la nébuleuse elle-même est perceptible lui aussi. Même s'il n'est que de 1" par siècle.