La nébuleuse de l'Hélice (NGC 7293). Certains esprits vagabonds y voient « l'œil de Sauron ». Mais c'est surtout l'une des nébuleuses planétaires les plus proches de la Terre. Située à seulement 650 années-lumière, quelque part dans la constellation du Verseau. Une occasion rêvée d'observer les derniers instants d'une étoile mourante. Comme un saut de quelque 5 milliards d'années dans l'avenir de notre propre Système solaire. Et aujourd'hui, le télescope spatial James-Webb (JWST) nous en propose l'image infrarouge la plus nette jamais obtenue. Une merveille !

Ici à gauche, une image complète de la nébuleuse planétaire de l’Hélice prise par le télescope terrestre Visible and Infrared Telescope for Astronomy (Vista). À droite, le zoom réalisé par la NIRCam du télescope spatial James-Webb. © ESO, Vista, Nasa, ESA, CSA, STScl, J. Emerson (ESO) ; CASU

Au cœur d’une nébuleuse planétaire

Pour comprendre toute l'importance de cette image aux yeux des astronomes, il faut savoir qu'elle est le témoin de la mort, il y a environ 15 à 20 000 ans, d'une étoile semblable au Soleil. Au moment de mourir, elle a éjecté ses couches externes avant de s'effondrer sur elle-même. Les braises de celle qui est désormais devenue une naine blanche illuminent les gaz environnants dispersés par un puissant vent stellaire.

Le télescope spatial Hubble avait déjà montré, au cœur de la nébuleuse, des structures en forme de nœuds. Des amas de matière plus denses ou grumeaux qui résistent encore à la dispersion. Et apparaissent comme autant de comètes gazeuses. Le JWST en offre une vision extraordinairement détaillée. Il y en aurait environ 40 000 ! Chacun plus étendu que le Système solaire. Les astronomes racontent qu'elles sont le résultat d'instabilités de Rayleigh-Taylor qui apparaissent lorsque des vents extrêmement chauds et rapides, émis par l'étoile mourante, percutent des couches de poussière et de gaz plus froides, libérées plus tôt dans la vie de l'étoile. Comprenez qu'il se joue là un peu la même chose que dans votre café quand vous y versez du lait. La rencontre de deux fluides de densité différente.

Les premières briques de nouveaux systèmes planétaires

L'image renvoyée par le télescope James-Webb révèle ainsi la chimie interne de la nébuleuse de l'Hélice. En bleu sur l'image, des gaz chauds et ionisés proches de la naine blanche. Des régions plus froides riches en hydrogène moléculaire un peu plus loin et en jaune. Et enfin en rouge, des nuages de poussière où des molécules complexes peuvent commencer à se former. Des régions importantes, car elles cachent la matière première qui pourrait donner naissance à des planètes ailleurs dans la Voie lactée.