Décodage de Star Genesis : la vision infrarouge de Webb sur NGC 604

Opportunité unique d’étudier une forte concentration d’étoiles jeunes et massives à proximité

Dans le domaine de l’astronomie, le terme « à proximité » est assez relatif. Galaxies voisines de notre galaxie d'origine, la voie Lactée, sont à quelques millions d’années-lumière. En revanche, certaines des galaxies les plus lointaines jamais détectées, plus proches du Big Bang, sont à des milliards d’années-lumière. Dans certains cas, la possibilité d’étudier des objets proches à une résolution extrêmement élevée peut aider les astronomes à mieux comprendre des objets plus éloignés.

Prenons comme exemple la région de formation d'étoiles NGC 604. Située à 2,73 millions d'années-lumière dans la galaxie voisine du Triangle, cette région est similaire aux régions de naissance d'étoiles familières de notre galaxie, la Voie lactée, comme la nébuleuse d'Orion, mais elle est beaucoup plus vaste et contient de nombreuses étoiles formées plus récemment. Ces régions sont des versions à petite échelle de galaxies « à explosion » plus lointaines, qui ont connu un taux de formation d’étoiles extrêmement élevé.

Observez les vrilles de NGC 604 avec le télescope spatial Webb de la NASA

La formation des étoiles et les environnements chaotiques dans lesquels elles habitent est l’un des domaines d’investigation cosmique les plus étudiés, mais aussi mystérieux. Les subtilités de ces processus sont désormais dévoilées comme jamais auparavant par NASAc'est Télescope spatial James Webb.

Deux nouvelles images de la NIRCam (Near-Infrared Camera) et du MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb présentent la région de formation d'étoiles NGC 604, située dans la galaxie du Triangle (M33), à 2,73 millions d'années-lumière de la Terre. Dans ces images, des bulles caverneuses et des filaments de gaz étirés dessinent une tapisserie de naissance d’étoiles plus détaillée et plus complète que celle vue dans le passé.

Aperçu de NGC 604

À l’abri parmi les enveloppes poussiéreuses de gaz de NGC 604 se trouvent plus de 200 types d’étoiles parmi les plus chaudes et les plus massives, toutes aux premiers stades de leur vie. Ces types d’étoiles sont les types B et O, ces derniers pouvant avoir une masse plus de 100 fois supérieure à celle de notre propre Soleil. Il est assez rare d’en trouver une telle concentration dans l’univers proche. En fait, il n’existe aucune région similaire dans notre propre galaxie, la Voie lactée.

Cette concentration d'étoiles massives, combinée à sa distance relativement proche, signifie que NGC 604 offre aux astronomes l'opportunité d'étudier ces objets à un moment fascinant du début de leur vie.

Cette vidéo compare les images de la région de formation d'étoiles NGC 604 prises en lumière visible avec Le télescope spatial Hubble's WFPC2 (Wide Field and Planetary Camera 2), le proche infrarouge avec la NIRCam (Near-Infrared Camera) du télescope spatial James Webb et le moyen infrarouge avec le MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb. Crédit : NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)

Observations de Webb dans le proche infrarouge et le moyen infrarouge

Dans l'image NIRCam proche infrarouge de Webb (image en haut de la page), les caractéristiques les plus visibles sont des vrilles et des amas d'émission qui apparaissent en rouge vif, s'étendant à partir de zones qui ressemblent à des clairières ou à de grosses bulles dans la nébuleuse. Les vents stellaires des jeunes étoiles les plus brillantes et les plus chaudes ont creusé ces cavités, tandis que le rayonnement ultraviolet ionise le gaz environnant. Cet hydrogène ionisé apparaît comme une lueur fantomatique blanche et bleue.

Les stries de couleur orange vif sur l'image proche infrarouge de Webb signifient la présence de molécules à base de carbone connues sous le nom d'hydrocarbures aromatiques polycycliques, ou HAP. Ce matériau joue un rôle important dans le milieu interstellaire et dans la formation des étoiles et des planètes, mais son origine reste un mystère. À mesure que vous vous éloignez des clairières immédiates de poussière, le rouge plus profond signifie l’hydrogène moléculaire. Ce gaz plus froid constitue un environnement privilégié pour la formation d’étoiles.

La résolution exquise de Webb fournit également un aperçu de fonctionnalités qui semblaient auparavant sans rapport avec le cloud principal. Par exemple, sur l'image de Webb, il y a deux jeunes étoiles brillantes creusant des trous dans la poussière au-dessus de la nébuleuse centrale, reliées par un gaz rouge diffus. Dans l'imagerie en lumière visible du télescope spatial Hubble de la NASA, celles-ci sont apparues sous forme de taches distinctes.

La vision de Webb dans les longueurs d'onde de l'infrarouge moyen illustre également une nouvelle perspective sur l'activité diversifiée et dynamique de cette région. Dans la vue MIRI de NGC 604 (2e image à partir du haut de la page), il y a sensiblement moins d'étoiles. En effet, les étoiles chaudes émettent beaucoup moins de lumière à ces longueurs d’onde, tandis que les plus gros nuages ​​de gaz et de poussière plus froids brillent. Certaines des étoiles vues sur cette image, appartenant à la galaxie environnante, sont des supergéantes rouges – des étoiles froides mais très grandes, des centaines de fois le diamètre de notre Soleil. De plus, certaines des galaxies d’arrière-plan apparues sur l’image NIRCam s’estompent également. Dans l’image MIRI, les vrilles bleues du matériau signifient la présence de HAP.

NGC 604 est estimé à environ 3,5 millions d'années. Le nuage de gaz incandescents s’étend sur quelque 1 300 années-lumière.

Le télescope spatial James Webb est le premier observatoire scientifique spatial au monde. Webb résout les mystères de notre système solaire, regarde au-delà des mondes lointains autour d'autres étoiles et sonde les structures et origines mystérieuses de notre univers et la place que nous y occupons. Webb est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires, l'ESA (Agence spatiale européenne) et l'Agence spatiale canadienne.