Une équipe internationale d'astronomes a découvert une émission laser inhabituelle qui suggère la présence d'un système d'étoiles doubles caché au cœur de la "spectaculaire" nébuleuse des fourmis.

Le phénomène extrêmement rare est lié à la mort d'une étoile et a été découvert lors d'observations faites par l'observatoire spatial Herschel de l'Agence spatiale européenne (ESA).

Lorsque des étoiles de poids faible à moyen comme notre Soleil approchent de la fin de leur vie, elles finissent par devenir denses, étoiles naines blanches. Dans le processus, ils jettent leurs couches extérieures de gaz et de poussière dans l'espace, créant un kaléidoscope de motifs complexes connu sous le nom de nébuleuse planétaire. On s'attend à ce que notre Soleil forme un jour une telle nébuleuse planétaire.

Une nébuleuse est un nuage de poussière interstellaire, hydrogène, hélium et autres gaz ionisés. La nébuleuse de la fourmi tire son surnom des lobes jumeaux qui ressemblent à la tête et au corps d'une fourmi.

Les récentes observations de Herschel ont montré que la disparition dramatique de l'étoile centrale au cœur de la nébuleuse de la fourmi est encore plus théâtrale que ne le laisse supposer son apparence colorée dans les images visibles - telles que celles prises par le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA.

Les nouvelles données montrent que la nébuleuse de la fourmi émet également une émission laser intense depuis son noyau. Les lasers sont bien connus sur terre dans la vie de tous les jours, des effets visuels spéciaux dans les concerts de musique aux soins de santé et aux communications. Dans l'espace, l'émission laser est détectée à des longueurs d'onde très différentes et uniquement dans certaines conditions. Seuls quelques-uns de ces lasers spatiaux infrarouges sont connus.

Par coïncidence, L'astronome Donald Menzel qui a observé et classé pour la première fois cette nébuleuse planétaire particulière dans les années 1920 (elle est officiellement connue sous le nom de Menzel 3 après lui) a également été l'un des premiers à suggérer que, dans certaines conditions, une « amplification de la lumière naturelle par émission stimulée de rayonnement » - de dont dérive l'acronyme « laser » – pourrait se produire dans les nébuleuses de l'espace. C'était bien avant la découverte des lasers dans les laboratoires.

Dr Isabel Aleman, auteur principal d'un article décrivant les nouveaux résultats, a déclaré "Nous avons détecté un type d'émission très rare appelé émission laser à recombinaison d'hydrogène, qui n'est produit que dans une gamme étroite de conditions physiques.

"Une telle émission n'a été identifiée que dans une poignée d'objets auparavant et c'est une heureuse coïncidence que nous ayons détecté le type d'émission suggéré par Menzel, dans l'une des nébuleuses planétaires qu'il a découvertes."

Ce type d'émission laser nécessite un gaz très dense à proximité de l'étoile. La comparaison des observations avec des modèles a révélé que la densité du gaz émettant les lasers est environ dix mille fois plus dense que le gaz observé dans les nébuleuses planétaires typiques et dans les lobes de la nébuleuse de la fourmi elle-même.

Normalement, la région proche de l'étoile morte - proche dans ce cas étant à peu près la distance de Saturne au Soleil - est assez vide, car sa matière est éjectée vers l'extérieur. Tout gaz persistant retomberait bientôt dessus.

Co-auteur Prof Albert Zijlstra, du Jodrell Bank Center for Astrophysics de la School of Physics &Astronomy, a ajouté:"La seule façon de garder un gaz aussi dense près de l'étoile est de l'orbiter autour d'elle dans un disque. Dans cette nébuleuse, nous avons en fait observé un disque dense au centre même qui est vu approximativement par la tranche. Cette orientation permet d'amplifier le signal laser.

"Le disque suggère qu'il existe un compagnon binaire, car il est difficile d'amener le gaz éjecté en orbite à moins qu'une étoile compagne ne le dévie dans la bonne direction. Le laser nous donne un moyen unique de sonder le disque autour de l'étoile mourante, profondément à l'intérieur de la nébuleuse planétaire."

Les astronomes n'ont pas encore vu la deuxième étoile attendue, caché au cœur de la nébuleuse de la Fourmi.

Goran Pilbratt, Le scientifique du projet Herschel de l'ESA, a ajouté:"C'est une belle conclusion qu'il a fallu la mission Herschel pour relier les deux découvertes de Menzel il y a près d'un siècle."