L'univers, les étoiles, les planètes, et la nébuleuse d'Orion

L'univers est un endroit inhospitalier dans lequel la vie a extrêmement peu de chances de se développer. La nuit nous joue un spectacle obscur durant lequel quelques rares étoiles dansent. C'est seulement à proximité d'une toute petite fraction de ces points lumineux qu'il est imaginable de voir la vie apparaître.

Depuis la Terre, il est assez simple d'observer d'immenses nuages de gazs et de poussières. Ces nuages ont un nom : nébuleuses. Nous pouvons admirer la beauté de ces géantes pour deux raisons uniquement :

• Certaines particules qui les composent émettent leur propre lumière.
• D'autres particules réflechissent les lumières stellaires.

Prenons un exemple "proche" de nous : la nébuleuse d'Orion. Dans le ciel nocturne, juste en-dessous de la ceinture d'Orion, nous pouvons poser nos yeux de mortels sur sa splendeur. La nébuleuse d'Orion est située à 1300 années-lumière de la Terre. Ce tout petit bout d'univers s'étend sur 24 années-lumière, soit environ 227 billions de kilomètres.

Disques protoplanétaires dans la nébuleuse d'Orion. NASA/ESA et L. Ricci (ESO)

Les nébuleuses sont fascinantes. Autour d'elles, étoiles et planètes se forment et se déforment. Compactés par la gravité les poussières et les gazs accouchent des étoiles. De nouveaux points lumineux dans le ciel naissent constamment dans les environs d'Orion.

Pourtant, les bulles de ce bouillonnement d'activité spatiale sont extrêmement éloignées les unes des autres à notre humble échelle. Même dans les amas d'étoiles les plus compacts, les distances sont de milliers d'unités astronomiques (une unité astronomique fait environ 150 millions de kilomètres, il s'agit de la distance entre la Terre et Soleil), voire d'années-lumière. Heureusement pour elles, les étoiles ne sont presque jamais seules.

Très souvent, plusieurs planètes orbitent autour d'une étoile. Les astronomes ont découvert un total de 42 disques ionisés protoplanétaires (appelés proplydes) dans la nébuleuse d'Orion. Derrière ce terme barbare se cachent de nouveaux nuages de poussières qui, un jour ou l'autre, finiront par se compacter à leur tour pour former planètes, satellites naturels et astéroïdes.

Disques protoplanétaires capturés par ALMA, VLT et le télescope Hubble.

Disque protoplanétaire autour de l'étoile naine PDS 70 capturé par le VLT. ESO,

La photo de ce scientifique de la NASA qui nous montre notre propre solitude

Tous ces objets, nous les connaissons mieux grâce à Hubble et à la myriade d'autres télescopes spatiaux issus des différents observatoires à travers le monde. C'est en multipliant les points de vue et les analyses que nous en sommes venus à toutes ces formidables conclusions.

Avec James Webb, nous avons un nouvel outil particulièrement efficace pour nous émerveiller face à l'infiniment grand.

Dans un tweet daté du 7 octobre 2022, Mark McCaughrean, scientifique à l'ESA (la NASA européenne), partage une photo de l'objet Orion 294-606 dans toute sa splendeur... et sa solitude. Orion 294-606 est un assemblage d'une étoile et d'un disque protoplanétaire. Dans l'image, vous pouvez voir comment le disque éclipse une partie de l'étoile, dont la lumière s'échappe par-dessus et par-dessous.

Le plus fascinant dans cette image est ce qu'elle ne montre pas. Le disque s'étend sur environ 300 unités astronomiques (donc 300 fois la distance moyenne entre la Terre et le Soleil). Autour de lui, rien. Les étoiles visibles dans les coins de l'image sont à un peu plus d'une année-lumière du disque.

Dans toute sa solitude, Orion 294-606 reste bien plus proche de bon nombres d'étoiles que de notre Soleil.

Même au sein de ce vaste univers, la Terre, située presque au bout d'un des bras de sa galaxie, est une planète particulièrement isolée. L'étoile la plus proche de nous, Alpha Centauri, est à 4,367 années lumières de la Terre.

Hubble et James Webb : les téléscopes spatiaux qui lèvent le voile sur l'Univers

Vous l'avez compris, nous devons l'image partagée par Mark McCaughrean au télescope spatial le plus bluffant de notre temps : James Webb. Plus précisément, la photo provient de l'instrument NIRCam. Elle a été capturée dans une bande infrarouge d'environ 1870 nm, de quoi nous réveler les flashs d'émission et d'absorption d'hydrogène.

James Webb n'est pas prêt de se reposer. Après avoir photographié les objets connus les plus éloignés et pris des images spectaculaires de nébuleuses, de galaxies et de planètes (même au sein de notre système solaire), le télescope spatial continue de faire parler de lui.

à gauche une photo prise par Hubble, à droite la même, version James Webb

En parallèle, la NASA envisage de plus en plus sérieusement la possibilité de prolonger la durée de vie de l'homologue orbital de James Webb, Hubble. Si cet allongement se concrétise, nous profiterons des clichés et découvertes scientifiques de cet ensemble de téléscope pendant encore un bon moment.

De quoi se pâmer encore plusieurs fois devant la magnificence de l'univers, et surtout de le comprendre un peu mieux. En attendant, le silence éternel de ces espaces infinis m'effraie.