Comment se comporte une étoile massive dans les instants qui précèdent son explosion en supernova ? Elle expulse beaucoup de gaz et forme de la poussière. La Nasa illustre le phénomène en publiant cette image de l’étoile WR 124 prise en juin 2022 par le télescope spatial James Webb ou JWST (photo en haute résolution). L’astre est une étoile Wolf-Rayet, découverte en 1938 dans la constellation de la Flèche. Il porte le nom des astronomes Charles Wolf et Georges Rayet, qui ont identifié cette famille d’objets au XIXe siècle. On y voit une étoile, la plus brillante au milieu de l’image, entourée de panaches de gaz et de poussière qui s’étendent jusqu’à 3 années-lumière du centre, soit 200 000 fois la distance du Soleil à Pluton.
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Le Ciel & espace n°588, avril-mai 2023 avec un dossier consacré aux premières découvertes du JWST
L’astre central, qui est en fin de vie, expulse le matériau constituant la nébuleuse qui l'entoure depuis près de 20 000 ans. Trente fois plus massive que le Soleil à la naissance, l’étoile aurait déjà éjecté un tiers de sa masse. En son cœur, elle a terminé de brûler l’hydrogène qui la composait, fusionnant dorénavant des atomes de plus en plus lourds, à commencer par l’hélium. Un procédé voué à se clore avec fracas, par l’explosion en supernova dans quelques centaines de milliers d’années.
Voir la poussière
« Grâce à sa vision infrarouge, le JWST est capable de voir directement la poussière interstellaire qui se forme autour de l’étoile, là où Hubble ne voyait que le gaz », commente Éric Lagadec, astrophysicien à l’observatoire de la Côte d’Azur. « Les étoiles Wolf-Rayet sont celles qui produisent le plus de poussière dans la galaxie », précise-t-il.
Le gain en résolution par rapport à l’image de WR 124 photographiée par le télescope spatial Hubble, et publiée en 2015 (voir ci-dessous), n’est en revanche pas énorme. « La résolution d’une image s’améliore certes avec un plus grand miroir [6,5 m pour le Webb contre 2,4 m pour Hubble, NDLR], mais elle diminue pour les plus grandes longueurs d’onde, comme celles de l’infrarouge », explique l’astrophysicien.
Par transparence au travers des volutes de gaz, les caméras NIRCam et MIRI, combinées pour produire la photo, voient un plus grand nombre d’étoiles en arrière-plan. Les aigrettes qui entourent chacune d’elles sont dorénavant la signature du JWST. Elles résultent de la forme de son miroir principal et de celle en Y du support de son miroir secondaire.
