Hubble offre une vue spéciale des gaz en expansion du système stellaire double Eta Carinae brillant en rouge, blanche, et bleu. Il s'agit de l'image la plus haute résolution d'Eta Carinae prise par le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA.

Imaginez des feux d'artifice au ralenti qui ont commencé à exploser il y a près de deux siècles et qui ne se sont pas arrêtés depuis. C'est ainsi que l'on pourrait décrire ce système d'étoiles doubles situé à 7 500 années-lumière dans la constellation de la Carine (La Quille du Navire). En 1838, Eta Carinae a subi une explosion cataclysmique appelée la Grande Éruption, s'intensifie rapidement pour devenir en 1844 la deuxième étoile la plus brillante du ciel en avril de la même année. L'étoile s'est depuis fanée, mais cette nouvelle vue du télescope spatial NASA/ESA Hubble montre que l'affichage spectaculaire est toujours en cours, et révèle des détails qui n'ont jamais été vus auparavant.

Les éjections massives violentes ne sont pas rares dans l'histoire d'Eta Carinae; le système a été ravagé par des éruptions chaotiques, explosant souvent des parties de lui-même dans l'espace Mais la Grande Éruption a été particulièrement dramatique. La plus grande des deux étoiles est un massif, étoile instable en fin de vie, et ce dont les astronomes ont été témoins il y a plus d'un siècle et demi était, En réalité, une expérience de mort imminente stellaire.

La vague de lumière qui en a résulté n'a été éclipsée que par Sirius, qui est presque mille fois plus proche de la Terre, et pendant un certain temps fait d'Eta Carinae une étoile de navigation importante pour les marins dans les mers du sud. Cet appel rapproché s'est arrêté juste avant de détruire Eta Carinae, et l'intensité lumineuse diminua progressivement. Les chercheurs qui étudient l'étoile aujourd'hui peuvent encore voir la signature de la Grande Éruption sur ses environs; l'énorme forme d'haltère est formée de la poussière et du gaz et d'autres filaments qui ont été projetés dans l'espace lors de l'expulsion. Ces nuages ​​chauds et incandescents sont connus sous le nom de nébuleuse Homunculus, et ont été une cible de Hubble depuis son lancement en 1990.

En réalité, l'étoile volatile a été imagée par presque tous les instruments sur Hubble depuis plus de 25 ans. Les astronomes ont observé le drame cosmique se dérouler avec une résolution de plus en plus élevée. Cette dernière image a été créée à l'aide de la caméra à champ large 3 de Hubble pour cartographier le gaz de magnésium chaud brillant dans la lumière ultraviolette (indiqué en bleu).

Les scientifiques savent depuis longtemps que la matière extérieure rejetée lors de l'éruption des années 1840 a été chauffée par les ondes de choc générées lorsqu'elle s'est écrasée sur la matière précédemment éjectée de l'étoile. L'équipe qui a capturé cette nouvelle image s'attendait à trouver de la lumière provenant du magnésium provenant du réseau complexe de filaments observés dans la lumière de l'azote incandescent (en rouge). Au lieu, une toute nouvelle structure de magnésium lumineux a été trouvée dans l'espace entre les bulles bipolaires poussiéreuses et les filaments riches en azote chauffés par choc externes.

"Nous avons découvert une grande quantité de gaz chaud qui a été éjecté lors de la Grande Eruption mais n'est pas encore entré en collision avec les autres matériaux entourant Eta Carinae, " a expliqué Nathan Smith de Steward Observatory à l'Université de l'Arizona, chercheur principal du programme Hubble. "La majeure partie de l'émission est localisée là où nous nous attendions à trouver une cavité vide. Ce matériau supplémentaire est rapide, et cela "fait monter la barre" en termes d'énergie totale d'une explosion stellaire déjà puissante."

Ces données nouvellement révélées sont importantes pour comprendre comment l'éruption a commencé, car il représente l'éjection rapide et énergique de la matière qui a pu être expulsée par l'étoile peu avant l'expulsion du reste de la nébuleuse. Les astronomes ont besoin de plus d'observations pour mesurer exactement à quelle vitesse le matériau se déplace et quand il a été éjecté.

Une autre caractéristique frappante de l'image est les stries visibles dans la région bleue à l'extérieur de la bulle en bas à gauche. Ces stries apparaissent là où les rayons lumineux de l'étoile traversent les amas de poussière dispersés le long de la surface de la bulle. Partout où la lumière ultraviolette frappe la poussière dense, il laisse une longue ombre mince qui s'étend au-delà du lobe dans le gaz environnant. "Le motif de lumière et d'ombre rappelle les rayons du soleil que nous voyons dans notre atmosphère lorsque la lumière du soleil passe au-delà du bord d'un nuage, bien que le mécanisme physique créant la lumière d'Eta Carinae soit différent, " a noté Jon Morse, membre de l'équipe du BoldlyGo Institute à New York.

Cette technique de recherche en lumière ultraviolette de gaz chaud pourrait être utilisée pour étudier d'autres étoiles et nébuleuses gazeuses, disent les chercheurs.

"Nous avions utilisé Hubble pendant des décennies pour étudier Eta Carinae en lumière visible et infrarouge, et nous pensions avoir un compte rendu assez complet de ses débris éjectés. Mais cette nouvelle image en lumière ultraviolette semble étonnamment différente, révélant du gaz que nous n'avons pas vu dans les images en lumière visible ou infrarouge, " a déclaré Smith. " Nous sommes enthousiasmés par la perspective que ce type d'émission de magnésium ultraviolet puisse également exposer du gaz auparavant caché dans d'autres types d'objets qui éjectent de la matière, comme les protoétoiles ou d'autres étoiles mourantes; et seul Hubble peut prendre ce genre de photos".

Les causes de la grande éruption d'Eta Carinae restent l'objet de spéculations et de débats. Une théorie récente suggère que Eta Carinae, qui a pu peser autrefois jusqu'à 150 soleils, a commencé comme un triple système, et l'éjection de masse des années 1840 a été déclenchée lorsque l'étoile primaire a dévoré l'un de ses compagnons, propulsant plus de dix fois la masse de notre Soleil dans l'espace. Alors que les circonstances exactes de cet éclat de lumière époustouflant restent un mystère pour le moment, les astronomes sont plus certains de la conclusion de ce spectacle de lumière cosmique. Le feu d'artifice d'Eta Carinae est voué à atteindre sa finale lorsqu'il explosera en supernova, dépassant largement même sa dernière explosion puissante. C'est peut-être déjà arrivé, mais le tsunami de lumière d'une telle explosion aveuglante mettrait 7 500 ans à atteindre la Terre.