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Quand l'univers se limite à la Voie Lactée Le chatoiement des nébuleuses (II) L’espace interstellaire est donc rempli de gaz et de poussières qui peuvent occasionnellement se matérialiser lorsqu’ils sont excités par le rayonnement des étoiles ou éclairés à contre-jour. En fonction des mécanismes qui les rendent visibles, les nébuleuses ont été rassemblées en quatre principales catégories : les nébuleuses d’émission, de réflexion, obscures et planétaires. Les nébuleuses d'émission ou brillantes sont des ensembles gazeux produisant leur propre luminescence, alors que les nébuleuses de réflexion, comme leur nom l’indique ne font que réfléchir la lumière des étoiles qui les entourent. La célèbre nébuleuse d'Orion, M42 par exemple est un nuage de gaz en émission dans lequel la lumière ultraviolette des étoiles jeunes et chaudes du Trapèze ionise l'hydrogène, libérant son électron. Lors de la recombinaison de l'atome, le changement d’état provoque l'émission d'une lumière, d'ordinaire la raie de l'hydrogène-alpha (Ha) à 656.28 nm, irradiant le milieu ambiant d'une lumière rouge. Ce phénomène d'émission permet d'étudier les nébuleuses au moyen de filtres sélectifs qui isoleront certaines raies du spectre. Parmi les nébuleuses d'émission les plus connues, citons la nébuleuse M42 (et M43) ainsi que la nébuleuse M16 de l’Aigle. L'amas des Pléiades M45 est la plus connue des nébuleuses de réflexion. A voir : SkyFactory Images
en haute résolution du ciel profond
Depuis
l'invention du télescope les astronomes ont attentivement étudié la Voie Lactée. Grâce aux observations de Huygens, Herschel, Barnard et
Wolf nous savons aujourd'hui qu'il existe environ 200 régions dans le
ciel qui sont dépourvues d'étoiles. Barnard et Wolf suggérèrent indépendamment
l'un de l'autre que ces régions contenaient en réalité des nébuleuses
obscures qui ne renfermaient pas d'étoiles capables de les illuminer.
Leur silhouette apparaissait distinctement parce que cette matière était
opaque au rayonnement et se situait devant des régions très denses de la
Voie Lactée, fortement lumineuses. Dans les nébuleuses obscures telles que les Sacs à Charbon, la Tête de cheval B33, la nébuleuse du Trèfle M20 ou la région autour de Rho Ophiuchus, 10-18% seulement de la lumière incidente parvient à traverser la barrière de matière qui forme ces nuages, principalement constitués d'hydrogène moléculaire froid (10-20 K) et de molécules de CO. Les astronomes peuvent malgré tout les étudier par des techniques dérivées, en infrarouge, par radio ou sur de plus courtes longueurs d’ondes, rayonnements qui compte tenu de leurs fréquences ne sont que partiellement absorbés par la poussière. Ces nuages sombres ont une épaisseur qui oscille en général entre 10 et 100 années-lumière ! A consulter : En hommage à Orion
L'astronautique nous apporte dans ce domaine un outil indispensable. Les satellites IRAS et ISO, dédiés à l'astronomie infrarouge, ont permis aux astrophysiciens de sonder l'univers en quête de proto-étoiles en cours de formation, dont la présence est dévoilée par une augmentation ponctuelle du rayonnement infrarouge et de découvrir des régions obscures de la Voie Lactée ou la structure des galaxies. Ces nouvelles techniques ont permis de découvrir d'étranges volutes de gaz baptisées “cirrus” autour de la constellation d'Orion, du pôle Nord céleste et dans les régions australes de la Voie Lactée.
Certaines
nébuleuses sont chaotiques et
présentent la particularité d'être d'émission, de réflexion et
obscure tout à la fois. Le milieu est tellement dense et perturbé que
vus de la Terre les gaz prennent ci et là des apparences très diverses.
Citons par exemple la nébuleuse North America NGC 7000 et IC 1318 dans le Cygne, la région
d'Antarès et de M4 dans le Scorpion.
Enfin, aux côtés des nébuleuses d'émission, de réflexion, obscures et chaotiques, le ciel renferme également des nébuleuses planétaires qui commémorent en quelque sorte la mort des étoiles. Leur origine particulière et leur forme très structurée méritent quelques instants d'attention. Prochain chapitre
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