Webb révèle des détails inédits dans Cassiopée A


L’explosion d’une étoile est un événement dramatique, mais les restes laissés par l’étoile peuvent être encore plus dramatiques. Une nouvelle image dans l’infrarouge moyen du télescope spatial James Webb de la NASA en est un exemple étonnant. Il montre le reste de la supernova Cassiopée A (Cas A), créé par une explosion stellaire vue de la Terre il y a 340 ans. Cas A est le plus jeune vestige connu d’une étoile massive qui explose dans notre galaxie, ce qui en fait une occasion unique d’en savoir plus sur la façon dont ces supernovae se produisent.

« Cas A représente notre meilleure opportunité d’examiner le champ de débris d’une étoile explosée et d’effectuer une sorte d’autopsie stellaire pour comprendre quel type d’étoile s’y trouvait auparavant et comment cette étoile a explosé », a déclaré Danny Milisavljevic de l’Université Purdue à West Lafayette, Indiana, chercheur principal du programme Webb qui a capturé ces observations.

« Par rapport aux images infrarouges précédentes, nous voyons des détails incroyables auxquels nous n’avions pas pu accéder auparavant », a ajouté Tea Temim de l’Université de Princeton à Princeton, New Jersey, co-investigateur du programme.

Cassiopée A est un vestige prototypique de supernova qui a été largement étudié par un certain nombre d’observatoires terrestres et spatiaux, y compris l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA. Les observations multi-longueurs d’onde peuvent être combinées pour fournir aux scientifiques une compréhension plus complète du reste.

Disséquer l’image

Les couleurs saisissantes de la nouvelle image Cas A, dans laquelle la lumière infrarouge est traduite en longueurs d’onde de lumière visible, contiennent une mine d’informations scientifiques que l’équipe commence tout juste à découvrir. À l’extérieur de la bulle, en particulier en haut et à gauche, se trouvent des rideaux de matière apparaissant orange et rouge en raison de l’émission de poussière chaude. Cela marque l’endroit où le matériau éjecté de l’étoile explosée se heurte au gaz et à la poussière circumstellaires environnants.

À l’intérieur de cette coque extérieure se trouvent des filaments marbrés de rose vif parsemés de touffes et de nœuds. Cela représente le matériau de l’étoile elle-même, qui brille en raison d’un mélange de divers éléments lourds, tels que l’oxygène, l’argon et le néon, ainsi que l’émission de poussière.

« Nous essayons toujours de démêler toutes ces sources d’émission », a déclaré Ilse De Looze de l’Université de Gand en Belgique, une autre co-investigatrice du programme.

Le matériau stellaire peut également être vu comme des traînées plus faibles près de l’intérieur de la cavité.

Peut-être plus en évidence, une boucle représentée en vert s’étend sur le côté droit de la cavité centrale. « Nous l’avons surnommé le monstre vert en l’honneur de Fenway Park à Boston. Si vous regardez attentivement, vous remarquerez qu’il est parsemé de ce qui ressemble à des mini-bulles », a déclaré Milisavljevic. « La forme et la complexité sont inattendues et difficiles à comprendre. »

Origines de la poussière cosmique – et nous

Parmi les questions scientifiques auxquelles Cas A peut aider à répondre, il y a : D’où vient la poussière cosmique ? Les observations ont montré que même les très jeunes galaxies de l’univers primitif sont imprégnées de quantités massives de poussière. Il est difficile d’expliquer les origines de cette poussière sans évoquer les supernovae, qui crachent de grandes quantités d’éléments lourds (les éléments constitutifs de la poussière) à travers l’espace.

Cependant, les observations existantes de supernovae n’ont pas été en mesure d’expliquer de manière concluante la quantité de poussière que nous voyons dans ces premières galaxies. En étudiant Cas A avec Webb, les astronomes espèrent mieux comprendre sa teneur en poussière, ce qui peut aider à éclairer notre compréhension de l’endroit où les éléments constitutifs des planètes et de nous-mêmes sont créés.

« Dans Cas A, nous pouvons résoudre spatialement des régions qui ont des compositions de gaz différentes et examiner quels types de poussière se sont formés dans ces régions », a expliqué Temim.

Les supernovae comme celle qui a formé Cas A sont cruciales pour la vie telle que nous la connaissons. Ils répandent des éléments comme le calcium que nous trouvons dans nos os et le fer dans notre sang à travers l’espace interstellaire, ensemençant de nouvelles générations d’étoiles et de planètes.

« En comprenant le processus d’explosion des étoiles, nous lisons notre propre histoire d’origine », a déclaré Milisavljevic. « Je vais passer le reste de ma carrière à essayer de comprendre ce qu’il y a dans cet ensemble de données. »

Le vestige de Cas A s’étend sur environ 10 années-lumière et est situé à 11 000 années-lumière dans la constellation de Cassiopée.

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