Le XVIIIe siècle est devenu un exemple du travail collectif d’astronomes de différents pays sur l’étude du ciel étoilé et la création d’un système cohérent de classification des objets qui s’y trouvent. Se trouvant dans des lieux différents, ils partageaient les informations reçues et publiaient leurs travaux, atlas et croquis dans des éditions imprimées.
Table des matières
Histoire de la découverte
La nébuleuse du Crabe, ou M1, est peut-être l’exemple le plus caractéristique d’un tel travail de collaboration. Elle a été remarquée pour la première fois par l’astronome amateur anglais John Bevis en 1731. En 1758, le Français Charles Messier l’a incluse dans son catalogue, dans lequel il consignait des objets semblables à des comètes, mais qui n’en sont pas. Entre les deux, en 1744, l’Irlandais William Parsons a dessiné cette nébuleuse et a estimé qu’elle ressemblait beaucoup à un crabe.
D’où vient le nom de la nébuleuse ?
Image Tilt-Shift
Quiconque tente de trouver des similitudes entre la nébuleuse et un animal arthropode connu sera très surpris par l’absence totale de similitudes. L’explication est pourtant très simple. Le scientifique irlandais ne faisait pas référence au crabe habituel, mais très probablement à la queue d’épée, son parent très éloigné, qui ressemble à un fer à cheval recouvert d’une carapace et doté d’une longue queue hérissée, appelé en Angleterre «horseshoe crab» (crabe en fer à cheval). Cependant, à en juger par les photos disponibles, et sur cette merveille de la nature fossilisée, la nébuleuse du crabe n’est pas du tout semblable. Mais il s’agit là du point de vue d’une personne vivant au XXIe siècle. Ce qui confirme une fois de plus la thèse selon laquelle l’humanité perd peu à peu sa capacité à penser de manière imaginative.
Comment meurent les étoiles
Image combinée de la nébuleuse, obtenue par les télescopes spatiaux Hubble et Herschel.
La nébuleuse du Crabe a acquis une popularité particulière lorsque les scientifiques ont suggéré qu’elle s’était formée à la suite d’une catastrophe cosmique, dont les conséquences ont pu être observées par les Terriens au milieu du XIe siècle. Selon les chroniques historiques, c’est en 1054, le 4 juillet, que les habitants de la Terre ont assisté à un phénomène unique : une nouvelle étoile est apparue soudainement dans le ciel, visible même en plein jour. Le nouveau luminaire a ensuite commencé à s’estomper et, un an plus tard, il a complètement disparu de la vue. Tout cela s’est passé dans la constellation du Taureau. C’est ce qu’on appelle une explosion de supernova. En fait, il n’y a pas de nouvelle étoile, mais une ancienne qui s’est soudain mise à briller des dizaines de milliers de fois plus fort. Il n’existe pas de modèle mathématique exact capable de décrire un tel phénomène, mais pour les physiciens généralistes, le mécanisme du phénomène est assez clair.
Comment se produit l’explosion d’une supernova
L’image en filtre étroit montre le rayonnement de l’oxygène et de l’hydrogène ionisés (bleu et rouge).
Schématiquement, le processus est représenté comme suit. Dans certaines conditions, les processus nucléaires qui se produisent dans l’étoile couvrent toutes ses couches, ce qui conduit à la fois à une forte augmentation de la luminosité et à la formation de fer dans le noyau, qui commence à éteindre la réaction thermonucléaire. Sous l’action des forces gravitationnelles, l’astre commence à se comprimer fortement, ce qui entraîne à nouveau une augmentation de la température, une désintégration des éléments et une nouvelle réaction en chaîne, qui se termine par une explosion. En conséquence, la partie centrale «s’effondre» pour devenir une étoile à neutrons ou un trou noir, et le reste s’envole dans différentes directions de l’espace, formant une nébuleuse.
Ce qui se trouve au centre de la nébuleuse
Un pulsar dans la nébuleuse du Crabe.
Après avoir effectué des calculs astronomiques, les scientifiques ont conclu qu’à cette époque, le site de l’explosion était la nébuleuse du Crabe, ce qui signifie qu’il s’agit des restes de l’étoile qui a explosé. Les observations à long terme confirment qu’au fil du temps, elle augmente de taille, c’est-à-dire qu’elle se dilate, ce qui aurait dû se produire après la catastrophe cosmique.
Un pulsar dans la nébuleuse du Crabe.
Mais la mort de l’étoile a donné naissance non seulement à la nébuleuse du Crabe, mais aussi au pulsar PSR B0531+21, qui a un diamètre, selon diverses estimations, de 10 à 30 kilomètres. De la taille d’une ville relativement petite, un tel objet a une masse des millions de fois supérieure à celle de notre Terre. La vie en supernova est donc simplement passée à une autre étape, une étape qui n’est accessible qu’aux étoiles, et pas à toutes.
Écouter le son d’un pulsar
Les données de base connues de la science
La nébuleuse du Crabe est située à environ 6500 années-lumière du système solaire. Cette nébuleuse cosmique, dont la taille est estimée entre 6 et 11 années-lumière, continue de s’étendre à une vitesse comprise entre 1 000 et 1 500 kilomètres par seconde.
La vidéo montre l’expansion de la nébuleuse du Crabe entre 1999 et 2012. La première image provient du télescope VLT. L’image de 2012 a été prise avec le télescope de 0,8 m du mont Lemmon.
Au centre de la nébuleuse se trouve une étoile à neutrons qui effectue 30 révolutions autour de son axe en une seconde et émet des ondes électromagnétiques allant de la radio aux rayons gamma. Des études ont montré que ce pulsar est très différent des pulsars connus jusqu’à présent. Sa particularité réside dans la stabilité de son émission de rayons X, qui permet de calibrer les instruments.
La structure de la nébuleuse
La célèbre nébuleuse du Crabe en haute résolution
La nébuleuse a l’apparence d’une tache oblongue, facile à observer même avec des jumelles. En revanche, pour voir sa structure (brillance, fibres), il faut être armé d’un bon télescope de 12 pouces. Mais même cela ne permet pas d’envisager ce que l’on peut voir sur les photos, réalisées à l’aide d’une technique moderne et parfaite d’observation des objets spatiaux. Sur ces photos, la nébuleuse du Crabe ressemble à un caillot de gaz inhomogène avec un réseau de veines brillantes, ce qui indique l’inhomogénéité de la composition et de la température dans ses différentes parties.
Composition de la nébuleuse du crabe
La nébuleuse du Crabe M1. Par Peter Lopez
On suppose que sa base, comme toute autre nébuleuse gazeuse, est l’hydrogène, qui, avec une petite quantité d’hélium, est présent dans toutes les formations cosmiques. Mais les particularités de sa formation suggèrent la présence de nombreux autres éléments : carbone, oxygène, azote, soufre, argon et même phosphore, qui a été trouvé dans des conditions similaires après l’explosion d’une supernova dans la constellation de Cassiopée.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023