Les scientifiques ont découvert un mystérieux “monstre vert” dans l’espace

Il y a 8 mois

Qu’est-ce qui te vient à l’esprit lorsque tu entends les mots “monstre vert” ? Hulk ? Shrek ? Probablement. Mais certainement pas une jeune supernova au sein de la Voie lactée — et si tu avais oublié à quoi ressemble notre galaxie, regarde plutôt ça ! Alors, cette supernova est-elle bien verte et... franchement effrayante ? Pas vraiment. Mais commençons par le commencement. Cassiopée A est le vestige d’une explosion stellaire que les astronomes ont repérée dans le ciel il y a déjà 340 ans. Cette supernova se trouve à 11 000 années-lumière de nous, dans la constellation de Cassiopée, et ses restes s’étendent sur environ 10 années-lumière. Récemment, les scientifiques ont réussi à capturer l’image la plus nette de ceux-ci, grâce au télescope spatial James Webb, le plus grand télescope spatial à l’heure actuelle.

L’image est pleine de couleurs vives — vert, orange et rose éclatants — et si tu l’imprimais, tu pourrais peut-être en faire une superbe murale pour ton salon, tout comme cette toile ! Chaque teinte représente une longueur d’onde différente de la lumière infrarouge, qui est normalement invisible à l’œil humain. Celle-ci peut aider les astronomes à comprendre ce qui est arrivé à la pauvre étoile avant sa disparition. Cassiopée A est le plus jeune vestige connu d’une étoile massive à avoir explosé dans notre galaxie. À l’extérieur de l’étoile, en haut et à gauche, on peut voir des volutes de matière à l’aspect rouge orangé, en raison de l’émission de poussière chaude. C’est là que la matière éjectée par l’étoile qui a explosé entre en collision avec le gaz et la poussière environnante. À l’intérieur de cette enveloppe externe, on trouve des fragments de matière rose vif en forme de bulles, qui forment des amas et des nœuds. Cette matière provient de l’étoile elle-même. Elle brille en raison du mélange d’éléments lourds, comme le néon, l’argon et l’oxygène. Les astronomes ont également repéré des émissions de poussière dans cette région, mais ils n’ont pas encore localisé la source de celles-ci.

On observe également une boucle verte proéminente qui s’étend sur le côté droit de la cavité centrale de la supernova. Et si tu regardes de près, tu remarqueras qu’une grande partie de Cassiopée A est constellée de ce qui ressemble à de petites bulles, ce qui rend l’ensemble encore plus complexe et difficile à appréhender. Les premiers rayons X de Cassiopée A sont apparus dans les années 60. Mais la lumière de la supernova a probablement atteint la Terre dès le XVIIe siècle. Malheureusement, il n’existe aucune trace écrite de l’observation de cette supernova à l’époque. Elle devait ressembler à une étoile extrêmement brillante, et les historiens doutent encore que des observateurs l’aient remarquée. Oh, et je parie que tu t’interroges sur le surnom, n’est-ce pas ? Ce phénomène spatial a été baptisé “Green Monster” en l’honneur du stade de Fenway Park à Boston. Son grand mur vert dans le champ gauche porte le même nom. L’une des principales questions auxquelles Cassiopée A pourrait nous aider à répondre est la suivante : “D’où vient toute cette poussière cosmique ?” Les astronomes ont découvert que même les très jeunes galaxies, au début de leur vie, étaient remplies d’énormes quantités de poussière. L’Univers a-t-il donc besoin d’un coup d’aspirateur ? Ou le problème est-il plus complexe ?

L’un des éléments déterminants dans l’apparition de cette poussière semble être les supernovæ. Elles projettent dans le cosmos des quantités hallucinantes d’éléments lourds, qui sont en fait les éléments constitutifs de la poussière. Essayons donc de comprendre ce que sont ces supernovæ et comment elles se produisent. Nos bonnes vieilles étoiles conservent leur forme sphérique parce que leur masse gigantesque crée un puissant champ gravitationnel qui attire le gaz vers le centre. Dans le même temps, leur noyau produit suffisamment d’énergie pour empêcher le gaz de s’accumuler trop près du centre. Tout cela crée un bel équilibre et une forme de boule quasi parfaite. Mais lorsqu’une étoile devient trop vieille et trop massive (environ 4 à 8 fois la taille de notre Soleil), elle arrive à court de combustible. C’est pourquoi toutes les réactions dans son cœur s’arrêtent. Les couches extérieures de l’étoile commencent instantanément à s’effondrer vers l’intérieur, mais elles s’écrase contre le noyau, qui demeure incroyablement dense. C’est alors que tout ce qui n’est pas le cœur de l’étoile explose à travers l’Univers dans une brillante explosion de supernova.

Comme tu le sais peut-être, notre système solaire lui-même peut être assez brûlant. Par exemple, la température du noyau de la Terre atteint presque 6 000 degrés Celsius, ce qui est à peu près aussi chaud que la température à la surface du Soleil ! Quant au centre de notre astre, il est chauffé à 15 millions de degrés ! D’accord, ça c’est chaud... Mais si l’on parle de l’Univers, de telles températures sont loin d’être “chaudes” par rapport à une supernova ! Comme tu le sais maintenant, il s’agit de la toute dernière étape de la vie d’une étoile, qui se termine par une gigantesque explosion. Cette explosion est l’une des plus importantes dans l’espace et libère d’énormes quantités d’énergie. Ainsi, la température au cœur d’une supernova est surprenamment 6 000 fois plus élevée que celle du noyau du Soleil. Cela signifie qu’elle peut atteindre plusieurs milliards de degrés en quelques microsecondes, ce qui est presque impossible à concevoir ! Ensuite, les atomes sont tellement serrés les uns contre les autres que le cœur se comprime — et l’étoile explose, créant une onde de choc à la chaleur extrême.

Revenons à notre Cassiopée A. En l’étudiant à l’aide du télescope James Webb, les astronomes espèrent mieux comprendre son contenu en termes de poussières. Cela les aidera à comprendre d’où viennent les éléments constitutifs des étoiles, des planètes, de leurs satellites et de nous-mêmes. Les experts peuvent localiser les régions où la composition des gaz est différente et examiner les types de poussières qui s’y sont formées. D’ailleurs, si l’espace t’intéresse, mais que tu n’as pas accès au télescope James Webb, tu peux te procurer ton propre télescope et profiter d’une vue imprenable ! Les supernovæ telles que celle qui a créé Cassiopée A sont essentielles à la vie telle que nous la connaissons. Elles répandent des éléments tels que le calcium que nous avons dans nos os ou le fer que contient notre sang, ensemençant littéralement de nouvelles étoiles et planètes. Nous sommes donc faits d’une matière stellaire. Les supernovæ ne signifient pas toujours la fin d’une étoile. Même si celle-ci perd sa couche externe, elle peut encore survivre à l’explosion. Elle devient alors un trou noir ou un nouveau type d’étoile. Vois donc par toi-même.

Même sans ses couches extérieures, le cœur d’une étoile continue de s’effondrer. À un moment donné, la pression à l’intérieur devient telle que les électrons et les protons se fondent pratiquement les uns dans les autres et forment des neutrons. Le résultat de cette folle fusion est une étoile à neutrons dont la masse est constituée à 90 % de neutrons. Cela signifie qu’il est impossible de la comprimer davantage ! L’énergie commence alors à quitter l’étoile mourante, la transformant en étoile à neutrons. La quantité de cette énergie est si importante qu’elle peut être comparée à la lumière émise par toutes les étoiles de l’univers observable ! L’énergie quitte l’étoile sous forme de neutrinos, des particules subatomiques semblables aux électrons, mais sans charge électrique et avec une masse très faible. Lors de l’explosion d’une supernova, l’étoile émet presque 10 fois plus de neutrinos que le nombre de protons, d’électrons et de neutrons présents dans le Soleil ! Pas étonnant que dans de telles conditions, quelque chose de vraiment effrayant vienne au monde !

Une étoile à neutrons (qui est en fait un noyau atomique de proportions monstrueuses — à savoir la partie centrale d’un atome) est relativement petite. Même si les scientifiques ne connaissent pas avec certitude la taille des étoiles à neutrons, ils supposent que ces corps spatiaux ne devraient pas dépasser les 20 kilomètres de diamètre. À titre de comparaison, notre Soleil a un diamètre d’1 390 000 km, soit 109 Terres mises côte à côte ! Mais même avec une taille aussi modeste, toute étoile à neutrons sera au moins une fois et demie plus lourde que le Soleil. Imagine : si tu prenais une cuillère à café de l’intérieur d’une étoile à neutrons, elle pèserait pas moins d’un milliard de tonnes ! C’est extrêmement dense, tellement dense que la prochaine étape est le trou noir lui-même ! Ouah... Que dire de plus ? L’espace est pour nous une source inépuisable de mystère et d’inspiration ! J’envisage même d’ajouter une petite ambiance cosmique à ma maison — et je sais exactement ce qu’il faut faire pour cela ! Ne me remercie pas.