James Webb : le télescope révèle de nouveaux détails sur la célèbre supernova

C'est comme un collier de perles célestes.

Il s'agit d'une image d'une supernova - une étoile explosée - prise par le nouveau super télescope spatial James Webb (JWST).

SN1987A, comme on l'appelle, est l'un des objets les plus célèbres et étudiés du ciel de l'hémisphère sud.

Lorsque l’étoile a explosé en 1987, elle était la supernova la plus proche et la plus brillante observée depuis la Terre depuis près de 400 ans. Et maintenant, l’observatoire Webb, doté de 8 milliards de dollars, nous montre des détails jamais révélés auparavant.

SN1987A est situé à seulement 170 000 années-lumière de nous dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine adjacente à notre propre Voie lactée.

Les astronomes sont fascinés par cet objet car il offre une vision complexe de ce qui se passe lorsque les grandes étoiles mettent fin à leurs jours.

La série d'anneaux brillants représente des bandes de gaz et de poussière projetées par l'étoile dans ses différentes phases de mort et qui ont depuis été excitées et illuminées par les ondes de choc en expansion émises lors de l'effondrement et de la détonation de dernier moment.

L'un de ces anneaux est ce collier de perles, qui comprend des matériaux éjectés, selon les calculs des scientifiques, environ 20 000 ans avant l'événement final.

Webb nous offre la vue la plus claire à ce jour du collier et de la lumière diffuse qui l'entoure. Webb aperçoit également un ou deux ajouts nacrés non présents dans les images précédentes, comme celles du télescope spatial Hubble (voir l'image du bas).

"Nous sommes en mesure de voir de nouveaux points chauds émerger à l'extérieur de l'anneau précédemment éclairé", a expliqué le Dr Roger Wesson de l'Université de Cardiff, au Royaume-Uni.

"De plus, nous constatons une émission d'hydrogène moléculaire dans l'anneau qui n'était pas nécessairement attendue et quelque chose que seul JWST aurait pu révéler avec sa sensibilité et sa résolution supérieures", a-t-il déclaré à BBC News.

Une autre nouveauté sont les croissants ou arcs d'émission à l'intérieur du collier mais juste à l'extérieur de la zone intérieure dense qui ressemble un peu à un trou de serrure.

"Nous ne comprenons pas encore vraiment les croissants", a déclaré le Dr Mikako Matsuura, qui a dirigé la dernière analyse.

"Ce matériau pourrait être éclairé par une sorte de choc inverse - un choc revenant vers le trou de la serrure."

Ce que Webb ne peut pas voir, c'est le reste de l'étoile. Il est enfoui quelque part dans le champ de poussière dense qui constitue le trou de la serrure.

Le reste devrait être un objet extrêmement compact composé entièrement de particules neutroniques et mesurant seulement quelques dizaines de kilomètres de diamètre.

Au cours des 36 dernières années, tous les grands télescopes capables d'observer le SN1987A ont étudié sa forme et ses caractéristiques évolutives.

Au cœur de ces investigations se trouve la question de savoir pourquoi la supernova s’est produite en premier lieu.

Les astronomes pensent que son ancêtre était une étoile chaude, relativement jeune, peut-être 20 à 30 fois plus massive que notre Soleil. Il était certes assez gros pour produire l'explosion mais pas à son stade de vie.

"L'un des mystères de cette étoile est qu'elle a explosé alors qu'elle était une supergéante bleue alors qu'à l'époque toutes les théories disaient que seules les étoiles supergéantes rouges pouvaient exploser. La résolution de ce mystère a donc été l'une des grandes quêtes", a déclaré le Dr Wesson.

"Tout indique que Webb sera opérationnel beaucoup plus longtemps que prévu initialement - peut-être 20 ans - et cela nous donnera un outil très puissant pour continuer à surveiller le SN1987A et voir comment il évolue."

L'image en haut de cette page provient de la caméra principale de Webb, sa caméra proche infrarouge ou NIRCam. Combiné au miroir primaire du télescope de 6,5 m de large et aux optiques associées, il prend des images étonnantes.

Mais l'arme secrète de Webb réside dans sa suite de spectromètres, les instruments qui divisent la lumière provenant des objets en leurs couleurs composantes. Cela révèle la chimie, la température, la densité et la vitesse des cibles étudiées.

Les observations du SN1987A à l'aide du spectromètre proche infrarouge de Webb, ou NIRSpec, apparaîtront prochainement dans un rapport publié. Celui-ci devrait contenir d’autres révélations passionnantes sur cette remarquable supernova.

James Webb est un projet collaboratif des agences spatiales américaine, européenne et canadienne. Il a été lancé en décembre 2021 et est considéré comme le successeur du télescope spatial Hubble.