Les futurs astronomes verront cette nébuleuse dans le ciel. Crédit d'image: David A. Aguilar. Cliquez pour agrandir.
Les astronomes ont annoncé aujourd'hui qu'ils avaient trouvé la prochaine nébuleuse d'Orion. Connu sous le nom de W3, ce nuage de gaz incandescent dans la constellation de Cassiopée vient de commencer à briller avec des étoiles nouveau-nés. Des linceuls de poussière cachent actuellement sa lumière, mais ce n'est qu'un état temporaire. Dans 100 000 ans - un clin d'œil en termes astronomiques - il pourrait s'enflammer, ravissant les astronomes du monde entier et devenant la Grande Nébuleuse de Cassiopée.
"La Grande Nébuleuse de Cassiopée apparaîtra dans notre ciel au moment où la Grande Nébuleuse d'Orion disparaîtra", a déclaré l'astronome Smithsonian Tom Megeath (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), qui a fait cette annonce lors d'une conférence de presse lors de la 207e réunion du American Astronomical Society. "Encore mieux, sa constellation d'origine est visible toute l'année depuis une grande partie de l'hémisphère nord."
La nébuleuse d'Orion est l'une des vues du ciel profond les plus célèbres et les plus faciles à voir. Il revêt une importance particulière pour les chercheurs en tant que région la plus proche de la formation d'étoiles massives.
Le processus de formation d'étoiles commence dans un nuage sombre de gaz froid, où de petits morceaux de matériau commencent à se contracter. La gravité attire le gaz dans des condensations chaudes qui s'enflamment et deviennent des étoiles. Les étoiles les plus massives produisent des vents chauds et une lumière intense qui emportent le nuage environnant. Mais pendant le processus de destruction, le rayonnement stellaire illumine le nuage, créant une nébuleuse brillante que les observateurs d'étoiles peuvent admirer.
«Orion peut sembler très paisible par une froide nuit d'hiver, mais en réalité, il contient des étoiles très massives et lumineuses qui détruisent le nuage de gaz poussiéreux à partir duquel elles se sont formées», a déclaré Megeath. "Finalement, le nuage de matière se dispersera et la nébuleuse d'Orion disparaîtra de notre ciel."
Trapèze d'Orion
Un intérêt particulier pour Megeath est un système de quatre étoiles brillantes et massives au centre d'Orion connu sous le nom de Trapezium. Ces étoiles baignent toute la nébuleuse d'un puissant rayonnement ultraviolet, éclairant le gaz à proximité. Même un modeste télescope révèle le trapèze entouré d'ondulations ondoyantes de matière qui brillent étrangement à travers l'immensité de l'espace. Pourtant, le Trapèze n'est que la pointe de l'iceberg, entouré de plus de 1000 étoiles faibles et de faible masse similaires au Soleil.
"La question à laquelle nous voulons répondre est: pourquoi ces étoiles massives sont-elles assises au centre de l'amas?" dit Megeath.
Il existe deux théories concurrentes pour expliquer l'emplacement du Trapèze. L'une soutient que les étoiles de trapèze se sont formées les unes des autres mais sont descendues au centre de l'amas, éjectant une pulvérisation d'étoiles de faible masse dans le processus. L'autre théorie principale est que les étoiles de trapèze se sont formées ensemble au centre de l'amas et n'ont pas bougé de leur lieu de naissance.
"De toute évidence, nous ne pouvons pas remonter dans le temps et regarder le trapèze quand il se formait encore, alors nous essayons de trouver des exemples plus jeunes dans le ciel", a expliqué Megeath.
De tels proto-trapèzes seraient toujours enfouis dans leurs cocons de naissance, cachés aux télescopes à lumière visible mais détectables par des télescopes radio et infrarouges. Des recherches sur ces longueurs d'onde plus longues ont identifié de nombreuses régions où des étoiles massives se forment, mais n'ont pas pu déterminer si les proto-étoiles étaient seules ou dans des collections de quatre étoiles ou plus qui pourraient être considérées comme des trapèzes.
Trapèze de Cassiopée
Megeath et ses collègues ont examiné un tel amas protostellaire dans W3 à l'aide de l'instrument NICMOS du télescope spatial Hubble de la NASA et du Very Large Array de la National Science Foundation. Ils ont découvert que l'objet, qui était considéré comme une étoile binaire, contenait en fait quatre ou cinq jeunes protostars massifs, ce qui en faisait probablement un proto-trapèze.
Ces proto-étoiles sont si jeunes qu'elles semblent continuer de croître en accumulant du gaz provenant du nuage environnant. Toutes les étoiles se pressent dans une petite zone d'environ 500 milliards de miles de diamètre (un peu moins d'un dixième d'une année-lumière), ce qui rend cet amas plus de 100 000 fois plus dense que les étoiles dans le voisinage du Soleil. Cela suggère que les étoiles massives du Trapèze d'Orion se sont formées ensemble au centre de l'amas.
Les mêmes processus physiques qui ont sculpté la nébuleuse d'Orion moulent maintenant la nébuleuse W3. Les étoiles massives de ce groupe compact commencent à ronger le gaz environnant avec un rayonnement ultraviolet et des écoulements stellaires rapides. Finalement, ils détruiront leur cocon dense et émergeront pour former un nouveau trapèze au centre de W3. Cependant, la forme finale de la nébuleuse et le moment où elle atteindra la brillance maximale sont incertains.
«Qui sait, dans 100 000 ans, la nouvelle nébuleuse émergente de Cassiopée pourrait remplacer la nébuleuse d'Orion qui s'estompe en tant qu'objet préféré des astronomes amateurs», a déclaré Megeath. "En attendant, je pense que ce sera une cible préférée des astronomes professionnels essayant de résoudre l'énigme de la formation d'étoiles massives."
Les collègues de Megeath sur ce travail étaient Thomas Wilson (European Southern Observatory) et Michael Corbin (Arizona State University).
Basée à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Source originale: Communiqué de presse de la CfA
