Communiqué de presse

Le royaume des géantes ensevelies

2 mars 2016

Sur cette nouvelle image panoramique, des nuages de gaz rougeoyant sont éclairés par de rares étoiles massives tout récemment formées et encore profondément enfouies dans d'épais nuages de poussière. Ces très jeunes étoiles brûlantes constituent d'éphémères actrices du théâtre cosmique dont l'origine demeure empreinte de mystère. La vaste nébuleuse dont sont issues ces géantes, ainsi que son proche environnement, figurent en détail sur cette image acquise par le télescope de sondage (VST) installé sur le VLT de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au Chili.

RCW 106 est un vaste nuage de gaz et de poussière situé à quelque 12 000 années-lumière de la Terre dans la constellation australe de La Règle (L'équerre du charpentier). Sa dénomination résulte de la 106ème place qu'elle occupe au sein du catalogue des régions HII du Sud de la Voie Lactée [1]. Les régions HII telle RCW 106 consistent en des nuages de gaz d'hydrogène ionisé par l'intense rayonnement en provenance de jeunes étoiles brûlantes, qui brillent et arborent de merveilleuses, voire de surprenantes formes.

RCW 106 est en apparence constitué du seul nuage rougeoyant situé au-dessus du centre de cette nouvelle image. Dans la réalité, il s'étend bien au-delà de cette limite visible, la majeure partie de cette vaste région HII se trouvant masquée par la poussière. Beaucoup d'autres objets différents figurent sur cette image à grand champ acquise par le VST. Citons, à titre d'exemples, les filaments situés à droite de l'image, ou vestiges d'une ancienne supernova, ainsi que les filaments rouge rayonnant dans l'angle inférieur gauche de l'image qui entourent une étoile très chaude et particulièrement inhabituelle [2]. Des zones de poussière sombre parsèment également ce paysage cosmique.

Les astronomes ont longuement étudié RCW 106 – non pas les nuages rougeoyants qui le constituent, mais plutôt la mystérieuse origine des étoiles massives et puissantes qu'ils abritent. Bien qu'elles soient extrêmement brillantes, ces étoiles ne peuvent être observées dans le domaine visible. Parce qu'elles nichent au sein d'épais nuages de poussière, seuls des clichés de cette région pris à des longueurs d'ondes plus étendues sont en mesure de révéler leur existence.

Le processus conduisant à la naissance d'étoiles moins massives tel que le Soleil est bien connu : à mesure que des nuages de gaz s'effondrent sous l'effet de leur propre gravité, la densité et la température augmentent et des réactions de fusion nucléaire s'enclenchent. Ce scénario ne semble pas totalement adapté aux étoiles plus massives qui peuplent des régions telle RCW 106 : ces étoiles, que les astronomes classent parmi les étoiles de type O, sont dotées de masses équivalant à plusieurs dizaines de masses solaires. La façon dont elles parviennent à amasser et contenir tant de gaz pour se former n'est pas clairement définie.

Les étoiles de type O naissent probablement au sein des régions les plus denses des nébuleuses telle RCW 106. Les étudier constitue un véritable défi : en plus d'être cachées derrière d'épais nuages de poussière, les étoiles de type O ont des durées de vie extrêmement courtes. En quelques dizaines de millions d'années, elles ont consommé tout leur combustible nucléaire en effet, tandis que cette phase s'étend sur des dizaines de milliards d'années pour les étoiles moins massives. La difficulté de constituer une étoile de cette masse d'une part, la brièveté de leur existence d'autre part, expliquent leur rareté – les étoiles de type O ne représentent qu'une étoile sur trois millions dans notre environnement cosmique. En outre, aucune des étoiles de type O connue ne se situe à proximité suffisante pour permettre leur étude détaillée. Pour toutes ces raisons, le processus de formation de ces éphémères géantes stellaires demeure aujourd'hui encore mystérieux. Seule leur impressionnante capacité à faire briller des régions HII telles que celle-ci nous est accessible.

Notes

[1] Le catalogue a été constitué en 1960 par trois astronomes de l'Observatoire du Mont Stromlo en Australie. Le préfixe RCW résulte de la combinaison de leurs noms : Rodgers, Campbell et Whiteoak.

[2] Le vestige de supernova baptisé SNR G332.4-00.4 est également connu sous l'appellation RCW 103. Il est vieux de quelque 2000 ans. Les filaments inférieurs sont ceux de RCW 104, et entourent l'étoile de type Wolf–Rayet notée WR 75. Bien que ces objets portent la désignation RCW, des études plus poussées ont montré qu'aucun d'eux ne constituait une région HII.

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1607.