Un nouveau regard sur l’Univers

Ce sont des images inédites ! Pour la première fois, le cœur de la nébuleuse d’Orion a pu être photographié avec précision. Une équipe internationale¹, dont fait partie un astrophysicien de l’Institut de physique de Rennes, a analysé les clichés de la nébuleuse pris par le tout nouveau télescope spatial: le James Webb.

Pouponnière d’étoiles

Conçu pour étudier l’histoire de l’Univers et rechercher des exoplanètes, le télescope James Webb a quitté la Terre le 25 décembre 2021 avant d’atteindre son orbite finale à 1,5 million de kilomètres le 24 janvier. Depuis, il capte le rayonnement des étoiles et des galaxies grâce à son gigantesque miroir. Et depuis peu, c’est la nébuleuse d’Orion qui captive les chercheurs. Située dans la constellation d’Orion à 1 350 années-lumière, la nébuleuse est constituée d’un amas de gaz et de poussières à l’intérieur duquel se forment les étoiles. Sa composition serait proche de celle ayant accueilli notre Système Solaire il y a plus de 4,5 milliards d’années. L’étudier ouvre ainsi une fenêtre sur notre passé. Seulement, le cœur de la pouponnière est obscurci par cette grande quantité de gaz et de poussières. La lumière visible n’arrive pas à se frayer un chemin au travers, rendant l’observation de certaines étoiles impossible par des télescopes comme Hubble. C'est pourquoi le James Webb a été équipé d’outils capables de capter le rayonnement infrarouge qui traverse les gaz et les poussières. « Ce télescope peut “voir” certaines étoiles auparavant invisibles », explique l’astrophysicien Shubhadip Chakraborty².

NASA

Barre d’Orion

Lors de son post-doctorat à l’Irap³ de Toulouse et à l’Institut de physique de Rennes, Shubhadip Chakraborty a analysé la composition physico-chimique d’une région bien précise de la nébuleuse : la barre d’Orion. « Les étoiles massives de la nébuleuse projettent de la lumière ultraviolette sur le nuage de poussières et de gaz qui a permis leur création. La partie superficielle du nuage absorbe cette radiation, ce qui modifie sa composition chimique et forme une sorte de mur dense de gaz et de poussières. »
De nombreuses réactions physico- chimiques complexes sont donc à l’œuvre dans cette zone. Pour analyser la nature des molécules présentes, le chercheur a modélisé au laboratoire le rayonnement infrarouge de plusieurs centaines de molécules existantes dans le milieu interstellaire. Puis il a comparé ses résultats avec le rayonnement reçu par le télescope James Webb. « À l’endroit précis où les rayons UV tapent sur le nuage interstellaire, des molécules constituées d’hydrogène et de carbone⁴ sont très présentes. » Ces atomes, essentiels à la vie, sont une première piste vers l’origine de notre Système Solaire.