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Webb voit la nébuleuse du Crabe sous un nouveau jour espace

Le télescope spatial James Webb a observé la nébuleuse du Crabe, un reste de supernova situé à 6 500 années-lumière dans la constellation du Taureau. Depuis sa première découverte en 1054 par des astronomes japonais et chinois, la nébuleuse n’a cessé d’attirer l’attention. Les scientifiques mènent de nouvelles recherches pour comprendre les conditions, le comportement et les conséquences des supernovas et étudient attentivement cet exemple relativement récent.

À l’aide de la NIRCam (caméra proche infrarouge) et du MIRI (instrument infrarouge moyen) de Webb, la surveillance se poursuit. Les scientifiques découvrent de nouveaux détails – y compris la première carte complète de la répartition de la poussière – qui mènent aux réponses qu’ils recherchent.

Image Web infrarouge de la nébuleuse du Crabe. auteur: NASA, ESA, KKA, STScI, vol. Tamim (Université de Princeton)

À première vue, la forme générale de la nébuleuse ressemble à une image prise par Hubble en 2005. Dans l’observation infrarouge de Webb, la partie centrale est entourée d’une structure transparente en forme de cage composée de mystérieux filaments rouge-orange et de nœuds de poussière. Certains aspects de la structure interne de la nébuleuse du Crabe sont également devenus plus clairs et plus détaillés. Webb a notamment identifié ce qu’on appelle le rayonnement synchrotron, qui apparaît sous forme de fumée à l’intérieur de la nébuleuse du Crabe. C’est là que les images de Hubble et Webb diffèrent.

Image optique Hubble de la nébuleuse du Crabe en 2005. auteur: NASA, ESA, KKA, STScI, vol. Tamim (Université de Princeton)

Cette caractéristique est le produit d’un pulsar, une étoile à neutrons en rotation rapide. Des champs magnétiques puissants accélèrent les particules à des vitesses extrêmement élevées et provoquent l’émission d’un rayonnement synchrotron. Bien qu’il soit visible dans tout le spectre électromagnétique, il brille particulièrement dans la région infrarouge.

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Pour trouver le noyau du pulsar de la nébuleuse du Crabe, suivez le motif d’ondulation circulaire au centre de l’image, qui indique approximativement l’emplacement de l’étoile à neutrons. Plus loin du noyau, de fines traînées blanches de rayonnement suivent. Les jets sinueux sont étroitement regroupés, illustrant la structure des champs magnétiques du pulsar qui composent la nébuleuse.

Aux centres gauche et droit, la matière blanche se courbe brusquement vers l’intérieur à partir des bords d’une cellule de poussière filamenteuse et se déplace vers l’emplacement de l’étoile à neutrons, semblant former la « taille » de la nébuleuse. Ce fort rétrécissement, également provoqué par les champs magnétiques, fait que certaines régions de la structure de l’enveloppe de la supernova, notamment à gauche, n’émettent aucun rayonnement synchrotron.

La cellule de poussière filamenteuse rouge-orange de la nébuleuse du Crabe entoure son centre laiteux sur trois côtés. Dans certaines régions, le rayonnement synchrotron dépasse ses limites. Bien que le gaz qu’il émet dépasse parfois les amas de poussière, il s’éloigne du centre du pulsar à mesure que la bulle de gaz se dilate. Cependant, en raison de la faible densité du gaz, une partie de la poussière forme de minces « doigts », laissant derrière elle une petite traînée.

Dans la nébuleuse, des filaments tachetés de jaune et de blanc forment des structures en forme d’anneaux qui représentent des régions de formation de poussière. Bien que les astronomes savaient auparavant qu’ils existaient dans la nébuleuse du Crabe, la sensibilité infrarouge sans précédent de Webb a révélé pour la première fois la répartition spatiale complète de ces sites.

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La recherche de réponses sur le passé de la nébuleuse du Crabe se poursuit, les astronomes analysant toujours les données de Webb et vérifiant les observations précédentes de la nébuleuse faites par d’autres télescopes. Les scientifiques obtiendront davantage de données dans un avenir proche lorsque Hubble réimaginera les trajectoires de la supernova. Ce sera la première observation de la nébuleuse du Crabe par Hubble depuis plus de 20 ans et permettra aux astronomes de comparer plus précisément les observations des deux télescopes.

source:
Agence spatiale européenne

Delphine Perrault

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