Cette semaine, les nébuleuses planétaires, ses étoiles en fin de vie qui se débarrassent de leurs couches extérieures, ont su se faire remarquer, alors que votre Guru vous présentait la pupille rose de l’hélice et vous révélait les secrets d’une spirale cosmique.
Pour démonter, s’il le fallait encore, qu’elles sont éblouissantes de beauté, cette galerie en entête présente quatre nébuleuses planétaires (clic pour agrandir). Ces images appartiennent à la première enquête systématique de ces objets dans le voisinage solaire effectuée avec le satellite Chandra de la NASA. Les nébuleuses planétaires présentées ici sont NGC 6543 également connu sous le nom de Nébuleuse de l’Œil de Chat, NGC 7662, NGC 7009 et NGC 6826. Dans chaque cas, les émissions de rayons X captées par le satellite Chandra sont de couleur pourpre/violette et les émissions optiques (lumière visible) observées par le télescope spatial Hubble sont de couleur rouge, verte et bleu.
Dans la première partie de cette étude (lien plus bas), 21 nébuleuses planétaires, à 5000 années-lumière de la Terre environ, ont été observées. Le document comprend également des études de 14 autres nébuleuses planétaires, à la même distance, que Chandra avait déjà observées.
En évitant de me répéter (ici et là), une nébuleuse planétaire représente une phase de l’évolution stellaire que le Soleil devrait connaitre dans plusieurs milliards d’années à partir de maintenant. Quand une étoile comme le Soleil utilise la totalité de l’hydrogène de son noyau, elle se dilate en une géante rouge, avec un rayon qui augmente de quelques dizaines à quelques centaines de fois. Dans cette phase, une étoile éclaire la plupart de ses couches externes, en laissant éventuellement un noyau chaud qui va bientôt se contracter pour former une étoile naine blanche dense. Un vent rapide émanant du cœur chaud pousse ces structures vers l’extérieur, et crée ces gracieuses coquilles filamenteuses vues avec les télescopes optiques.
L’émission diffuse de rayon X observé dans environ 30% des nébuleuses planétaires dans la nouvelle analyse Chandra et dans tous les membres de l’image d’entête, est causée par des ondes de choc, la collision des vents rapides avec l’atmosphère éjectée. Les nouvelles données de l’enquête révèlent que les images optiques, de la plupart des nébuleuses planétaires avec des émissions diffuses de rayons X, présentent des coquilles compactes avec des rebords pointus, entourées d’un halo plus faible. Toutes ces coquilles sont estimées avoir au moins 5000 ans, ce qui représenterait donc la période à laquelle ces puissantes ondes de choc se produisent.
Environ la moitié des nébuleuses planétaires dans l’étude présentent des sources ponctuelles de rayon X en leur centre, et l’une de ces sources montrent de puissants rayons X qui pourrait être provoquées par une étoile compagne, ce qui suggère que la fréquence élevée d’étoiles centrales responsables d’éjection des nébuleuses planétaires ont des compagnes. Comme la compagne de R Sculptoris qui en tournant autour de cette étoile, qui éjecte actuellement ses couches extérieures, donne une forme de spirale à la nébuleuse planétaire.
Les futures études devraient aider à clarifier le rôle des étoiles doubles (système binaire) dans la détermination de la structure et de l’évolution des nébuleuses planétaires.
Bien que l’image ait été réalisée/libérée cette semaine, sur le site dédié au télescope spatial Chandra : NGC 6543: A Planetary Nebula Gallery, les résultats de leur étude ont été publiés en août 2012 dans The Astronomical Journal : The Chandra X-ray Survey of Planetary Nebulae (ChanPlaNS): Probing Binarity, Magnetic Fields, and Wind Collisions.
