Identifiée pour la première fois au début du 19e siècle, la Nébuleuse de l'Hélice est l'une des plus proches de la Terre, située à environ 650 années-lumière dans la constellation du Verseau. Les astronomes l'ont longtemps étudiée avec divers instruments, mais les nouvelles données de Webb apportent une clarté inédite. Cette proximité en fait un laboratoire idéal pour comprendre le destin des étoiles similaires à notre Soleil, dévoilant des détails précis sur la transformation stellaire.
Grâce à ses instruments infrarouges, Webb permet d'examiner les détails de la nébuleuse, révélant des structures en forme de comètes et des vents stellaires intenses. Ces éléments montrent comment le gaz expulsé par l'étoile se disperse dans l'espace, fournissant les ingrédients essentiels pour la formation de nouveaux astres. Les images de la caméra NIRCam mettent en lumière des piliers gazeux autour du bord interne de la coquille en expansion, créés par la collision des vents chauds avec des couches plus froides.
Cette image de la Nébuleuse de l'Hélice, capturée par l'instrument NIRCam de Webb, inclut des flèches de direction, une échelle et une clé de couleurs pour référence. Les longueurs d'onde infrarouges ont été traduites en couleurs visibles pour représenter les différences de température et de composition.
Crédit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI) La comparaison avec les observations antérieures, comme celles du télescope Hubble, met en évidence la performance supérieure de Webb en infrarouge pour saisir les nuances de température. Les passages du gaz ionisé chaud près du centre aux régions moléculaires plus froides à l'extérieur apparaissent désormais bien plus nets. Cette perspective améliorée aide les scientifiques à mieux retracer l'évolution de la nébuleuse.
Au cœur de la nébuleuse, une naine blanche rayonne et illumine le gaz environnant, bien qu'elle soit hors cadre sur l'image de Webb. Cette étoile résiduelle est à l'origine de la création de couches gazeuses aux propriétés distinctes, depuis le gaz ionisé chaud jusqu'aux poches froides riches en poussière. Ces régions contiennent la matière première qui pourrait un jour participer à la formation d'étoiles et de planètes ailleurs, illustrant la manière dont le cycle stellaire se perpétue.
Les couleurs dans l'image de Webb ne sont pas seulement esthétiques ; elles indiquent des différences de température et de composition chimique. Le bleu représente le gaz le plus chaud, énergisé par un rayonnement ultraviolet, tandis que le jaune marque les zones où l'hydrogène forme des molécules. Le rouge trace les matériaux les plus froids à la périphérie, où le gaz s'amincit et la poussière peut se former. Ces nuances aident à visualiser comment l'éjection finale d'une étoile devient les blocs de construction de futurs mondes.
Ces observations approfondissent notre compréhension de la formation planétaire en montrant que le matériel expulsé par des étoiles mourantes, comme dans la Nébuleuse de l'Hélice, contient les éléments nécessaires pour ensemencer de nouveaux systèmes. La collaboration internationale derrière Webb, impliquant la NASA, l'ESA et l'ASC, a rendu possible cette vue sans précédent, ouvrant la voie à d'autres découvertes sur l'évolution cosmique.
Cette image de la Nébuleuse de l'Hélice provenant du télescope VISTA (à gauche) présente la vue complète de la nébuleuse planétaire, avec un cadre mettant en évidence le champ plus réduit capturé par la caméra NIRCam de Webb (à droite).
Crédit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI) Les nébuleuses planétaires
Les nébuleuses planétaires sont des enveloppes de gaz et de poussière expulsées par des étoiles de masse moyenne, comme notre Soleil, lors de leurs phases finales. Ce phénomène se produit lorsque l'étoile épuise son carburant nucléaire et commence à se contracter, libérant ses couches externes dans l'espace. Malgré leur nom, ces nébuleuses n'ont pas de lien direct avec les planètes ; il provient de leur apparence ronde et floue dans les premiers télescopes, rappelant des disques planétaires.
La formation d'une nébuleuse planétaire est un processus graduel qui dure des milliers d'années. L'étoile centrale, devenue une naine blanche, émet un rayonnement intense qui ionise le gaz environnant, le faisant briller dans différentes longueurs d'onde. Cette lumière révèle des architectures détaillées, comme des anneaux ou des jets, façonnées par les vents stellaires et les interactions avec le milieu interstellaire. Ces nébuleuses sont éphémères à l'échelle cosmique, se dissipant après quelques dizaines de milliers d'années.
En dispersant des éléments lourds, tels que le carbone et l'oxygène, dans l'espace, les nébuleuses planétaires jouent un rôle central dans l'enrichissement chimique de la galaxie. Ces matériaux servent ensuite de base à la formation de nouvelles étoiles et planètes, perpétuant le cycle de la vie stellaire. L'étude de ces objets aide les astronomes à comprendre l'évolution des étoiles et la composition de l'Univers.