Zoom sur la Nébuleuse Toby Jug

Le Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO a réalisé une image remarquablement détaillée de la Nébuleuse Toby Jug, un nuage de gaz et de poussière qui entoure une étoile de type géante rouge. Cette vue dévoile la structure arquée de la nébuleuse qui, comme son nom anglais l'indique, ressemble véritablement à un pot doté d'une poignée (jug signifie cruche en anglais). Elle est parfois aussi appelée nébuleuse du Papillon.


Située à environ 1200 années lumière de la Terre dans la constellation australe de la Carène (la Quille du Navire), la Nébuleuse Toby Jug, officiellement connue sous le nom IC 2220, constitue un exemple de nébuleuse par réflexion. Ce nuage de gaz et de poussière est illuminé de l'intérieur par une étoile appelée HD 65750. Cette étoile, classée parmi les géantes rouges, est dotée d'une masse cinq fois plus élevée que celle de notre Soleil mais se situe à un stade bien plus avancé de son existence en dépit de sa jeunesse relative - elle n'est âgée que de 50 millions d'années environ (1).

La nébuleuse s'est formée à partir de l'étoile centrale: le nuage de gaz et de poussière qui la constitue résulte du refroidissement de la matière expulsée par l'étoile dans l'espace environnant. La poussière est composée d'atomes de carbone et de molécules résistantes à la chaleur telles que le dioxyde de titane et l'oxyde de calcium (chaux). L'étude approfondie de cet objet en lumière infrarouge indique que le dioxyde de silicium (silice) est sans doute responsable de la réflexion de la lumière en provenance de l'étoile.

C'est la lumière en provenance de l'étoile qui se réfléchit sur les grains de poussière et rend IC 2220 visible. Cette structure céleste en forme de papillon est quasiment symétrique, et s'étend sur une année-lumière environ. Cette étape dans la vie d'une étoile est de courte durée ; de tels objets sont donc rares.

Les géantes rouges se forment à partir d'étoiles vieillissantes, qui approchent les phases finales de leur évolution. Elles ont épuisé la quasi-totalité de leurs réserves en hydrogène qui alimente les réactions nucléaires durant la majeure partie de la vie d'une étoile. S'ensuit la vaste expansion de l'enveloppe externe de l'étoile. Des étoiles telle que HD 65750 brûlent la coquille d'hélium qui entoure le coeur constitué de carbone et d'oxygène ; parfois accompagnée par une enveloppe d'hydrogène plus proche de la surface de l'étoile.

Dans plusieurs milliards d'années, notre Soleil se transformera à son tour en géante rouge. L'atmosphère de notre étoile s'étendra alors bien au-delà de l'orbite actuelle de la Terre, engloutissant toutes les planètes situées sur sa route. D'ici là, la Terre offrira un bien triste visage: la forte augmentation du rayonnement et les puissants vents stellaires qui accompagneront le processus d'inflation solaire détruiront toute vie sur Terre et feront évaporer l'eau des océans. Notre planète commencera alors à fondre.

Les astronomes britanniques Paul Murdin, David Allen et David Malin ont attribué à IC 2220 le surnom de Nébuleuse Toby Jug en raison de sa forme, semblable à celle d'un vieux broc anglais de type Toby Jug qu'ils ont connu durant leur enfance.

Cette image est issue du programme Joyaux Cosmiques de l'ESO (2).


Notes:

(1) Les étoiles massives franchissent plus rapidement les différentes étapes de leur existence que les étoiles de faible masse tel le Soleil, dont les durées de vie se mesurent en milliards - et non en millions - d'années.

(2) Cette image est issue du programme Joyaux Cosmiques de l'ESO, qui consiste à mettre à disposition des enseignants et du grand public des images intéressantes, intriguantes voire attrayantes visuellement, acquises par les télescopes de l'ESO. Le programme utilise un temps de télescope qui ne peut être voué aux observations scientifiques. L'ensemble des données collectées, potentiellement utilisables dans un cadre scientifique, est mis à disposition des astronomes au travers des archives scientifiques de l'ESO.