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14 novembre 2012

Explosion et naissances d'étoiles

La propagation d’une explosion stellaire a pu être capturée dans une image combinant les résultats de deux observatoires spatiaux : Herschel et XMM-Newton. Ces images nous révèlent l’interaction entre les restes de la supernova « W44 », située à 10.000 années-lumière, et la matière interstellaire environnante, pouvant conduire à la formation d’une nouvelle génération d’astres.

Le couplage des deux relevés de données, l’un étudiant les émissions dans les rayons X très énergétiques (détecteurs de XMM-Newton), l’autre analysant celles dans l’infrarouge lointain (détecteurs de Herschel), a permis

- d’une part de cartographier les vestiges de l’explosion stellaire, 

- d’autre part d’étudier la dynamique qui anime ces restes de matières stellaires, pouvant conduire à la naissance de futures étoiles.

W44 est une supernova située à une distance de 10.000 années lumière, dans une région de notre Galaxie riche en zones de formation d’étoiles. La supernova, visible sur l’image comme la sphère de matière stellaire bleue, mesure environ 100 années lumière de diamètre (600 fois la taille du système solaire).

Étude du phénomène d’explosion

Atteignant la fin de sa vie, l’étoile massive a expulsé ses couches supérieures dans une explosion spectaculaire. Ne reste plus alors du mastodonte que l’ « armature » de son cœur : une étoile à neutron, formée il y a environ 20 000 ans. Cette étoile tourne très vite sur elle-même (phénomène dit de pulsar) et produit un vent de particules très énergétiques, émettant des rayons X.

L’intérieur de la sphère bleue est rempli de gaz chaud (7 millions de degrés, zone diffuse) et de zones riches en métaux (zones les plus brillantes). Le gaz propulsé à la périphérie, plus froide, révèle la sphère de propagation de l’explosion de la supernova. Les nuages et « filaments » de matière environnants constituent un réseau freinant l’extension de propagation, fonctionnant comme des « amortisseurs » de l’onde de choc.

Dynamique des résidus

Les relevés d’Herschel, effectués dans l’infrarouge lointain, permettent de localiser les nuages de matière interstellaire chauffés par les étoiles environnantes, mettant en évidence des zones de gaz froid et plus dense . Ce sont des zones de formation de nouvelles étoiles.

Un bon exemple de ce phénomène est visible à la droite de W44 : un trio de nuages de gaz et de poussière interstellaires indique trois régions où la naissance d’étoiles est en cours.

D’autres objets rouges et compacts dispersés dans l’image permettent de dresser la carte des graines des futures étoiles, encore froides, qui parviendront peut-être à émerger de leur cocon de poussière galactique.

L’émission diffuse retrouvée en bas à gauche de l’image est un aperçu de la Voie Lactée.
 

imgVestiges d’une supernova, capturés grâce au couplage des relevés de Herschel et XMM-Newton. PSR B1853+01 est le pulsar vestige de l’explosion de W44. Les trois régions G35.0-0.5, G035.1387-00.7622 et G35.0-0.5, au vue de leurs profils d’émissions, pourraient indiquer la formation entamée de nouvelles étoiles.
Crédit : © Quang Nguyen Luong & F. Motte, HOBYS Key Program Consortium, Herschel SPIRE/PACS/ESA consortia ; ESA/XMM-Newton

En savoir plus:

le communiqué de l'ESA (en anglais)

le programme HOBYS (en anglais)

 
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