Supernova: Vie et mort d'une étoile qui brillait trop.

Assis devant sa hutte, quelque part près de ce qui sera un jour La vallée de Las Batuecas (voir l'article du mois d'août), un homme du néolithique doit s'occuper d'alimenter le feu qui éloignera du campement les éventuels prédateurs qui roderaient trop près. Bercé par la douce chaleur des flammes, il se perd par moment dans le firmament, d'un air songeur, cherchant à comprendre ce que représentent tous ces points brillants qui se déplacent dans le ciel durant ses longues nuits de veille. Pourquoi certains de ces points tombent-ils soudainement vers l'horizon, comme cela vient d'arriver à l'instant? Il a même vu à plusieurs occasions de grosses boules de lumière sortir de nul part et, traversant une partie de la voûte céleste, éclairer un court instant tout le paysage environnant.

Tout d'un coup, alors qu'il regarde en direction du zénith, il voit apparaître comme par magie un nouveau point dont l'éclat ne cesse d'augmenter, jusqu'à devenir l'objet le plus brillant du ciel. Apeuré, il n'ose cependant pas réveiller le reste du clan. Plus d'une fois en effet, Il s'est fait passer un savon pour avoir donner l'alerte pour des broutilles. Il reste accroupi, la bouche bée. Pourquoi cette boule de lumière ne tombe-t-elle pas cette fois-ci? Pourquoi reste-t-elle fixe? Il attend, angoissé. Seule la lueur du feu semble pouvoir rivaliser avec elle. Il est là, seul devant ce spectacle. Il ne le sait pas, mais il vient d'assister à la mort d'une étoile.

Les jours, les semaines passent. Et notre homme, tout comme les membres de son clan, s'est peu à peu habitué à cette nouvelle compagne nocturne, elle fait déjà partie du décor. Mais lors d'une prochaine nuit de veille, il la cherchera, en vain. Là où elle brillait encore quelques jours avant, il ne verra plus rien.

L'esprit de la nuit est venu leur rendre visite, et il est reparti...

La grande nébuleuse des Dentelles (NGC 6960-6992-6995) dans la constellation du Cygne, est le "cadavre" d'une étoile qui explosa il y a environ 10.000 ans. Elle se trouve à quelques 1.500 années-lumière.

Voilà comment, près de 8.000 ans avant JC, un habitant de La Sierra de Salamanque aurait pu vivre en direct l'explosion d'une supernova dont les restes sont encore visibles aujourd'hui.

Et me voici au même endroit, près de 10.000 ans plus tard, l'oeil rivé derrière l'oculaire de mon Dobson 500, en train d'admirer pour la énième fois l'un des plus beaux objets du ciel profond: La nébuleuse des Dentelles (appelée aussi nébuleuse du voile).

On a vite compris d'où vient son nom quand on regarde une photographie ou qu'on l'observe dans un instrument de taille respectable comme mon "aspirateur à photons" de 50 cm. Ses fines structures de gaz qui s'entrecroisent forment un napperon galactique de toute beauté.

Mais qu'est ce qu'une supernova?

La mort d'une étoile? Oui. Mais pas n'importe quelle étoile...

Le Soleil, une étoile mèmère qui s'éteindra doucement.

Une étoile peu massive comme notre Soleil finit ses jours plus calmement. Passant premièrement par la phase de géante rouge (Le Soleil enflera jusqu'à atteindre l'orbite de Mars), elle expulsera ensuite ses couches externes dans l'espace proche, laissant son noyau central appelé naine blanche se consumer jusqu'à devenir un astre terne et froid: une naine noire. Cette phase d'expulsion du gaz de l'étoile dans l'espace produit des objets astronomiques que l'on appelle nébuleuses planétaires et qui font la joie des astro-amateurs. La richesse de leurs formes et de leurs couleurs en font des objets de choix à l'heure de s'essayer à l'astrophotographie.

Quelques exemples de nébuleuses planétaires:
La nébuleuse de l'anneau dans la Lyre.

La nébuleuse de l'haltère dans la constellation
du Petit Renard. Superbe au 500.

La nébuleuse du hibou dans la Grande Ourse.

La nébuleuse de l'hélice dans le Verseau, à environ 500 années-lumière.
Objet faible mais très grand dans le ciel (la moitié de la pleine Lune).

Comme une super Star: sexe, drogue et rock'n roll.

Mais que ce passe-t-il si une étoile pèse dix fois notre soleil (ou plus encore)? Déjà, elle devrait avoir une vie bien plus courte car elle va consommer ses réserves de combustible bien plus vite. À titre d'exemple, notre Soleil vivra 10 milliards d'années contre 10 millions pour Deneb . Elle deviendra également une géante rouge mais son coeur en plein effondrement est si dense que de complexes processus physiques se mettent en place rapidement (rapide à l'échelle de la vie d'une étoile): À l'intérieur du cœur, l'hélium est consommé en 1 million d'année, le carbone fusionne en néon et magnésium en 100.000 ans, l'oxygène se transforme en magnésium et en silicium en 20 ans. Le silicium se transforme en fer en quelques jours seulement. Ce coeur de fer va entraîner l'effondrement total de l'étoile sue elle même: Les couches externes vont "tomber" sur le coeur et "rebondir" sur lui, provoquant l'éjection de l'enveloppe de l'étoile à une vitesse de plusieurs milliers de kilomètres par seconde. Une explosion phénoménale où l'étoile brillera brièvement comme toutes les étoiles de la galaxie réunies. Nous avons alors une supernova.

Le coeur de l'astre subsistera sous forme d'une étoile à neutrons (20 à 30 km de diamètre dont 1 cm3 de matière pèserait des centaines de millions de tonnes.) , ou s'il s'agissait d'une étoile très massive (plus de 30 Soleils), sous forme d'un trou noir.

La nébuleuse du crabe: Reste d'une supernova qui a explosé en 1054 et a été observée par les astronomes chinois. Visible dans le Taureau avec un télescope amateur.

Les supernovas, à l'origine de la vie.

Lors de l'explosion, la supernova répand dans l'espace de la matière qui formera la nébuleuse (ou rémanent de supernova) que nous pouvons parfois observer, comme notre nébuleuse des Dentelles. Mais cette nébuleuse a une vie relativement courte à l'échelle astronomique, quelques centaines de milliers d'années, car la matière expulsée continue à voyager à une vitesse folle (des milliers de km/sec). Cette matière, composée d'éléments lourds comme le zinc, l'or, le plomb, ainsi que le fer, le carbone, l'oxygène, entre autres, formera un jour d'autres étoiles et des planètes dont peut-être quelques-unes, comme la Terre, y verront naître la vie...

C'est donc cette succession de générations d'étoiles qui a permis de passer d'un univers primitif où il n'existait que de l'hydrogène et un peu d'hélium à une "soupe" galactique contenant des atomes plus complexes indispensables à la formation de molécules et donc à la vie. Voilà donc le sens de la très belle phrase de Hubert Reeves: "Nous sommes de la poussière d'étoiles" (Livre dont je recommande chaudement la lecture...)

Mais dans un univers où l'homme ne tient qu'une place insignifiante, tout est relatif, et ce qui a été donné pourrait être repris: L'explosion d'une supernova trop proche de nous, pourrait également être synonyme de mort, car les émissions de rayons gamma qu'elle engendrerait nous seraient sans doute fatales.

Gros plan sur une partie de la nébuleuse des Dentelles du Cygne appelée "Le balais de la sorcière".

Un des plus beaux objets du ciel dans un grand télescope.

L'oeil derrière l'oculaire, je ne me lasse pas de parcourir les entrelacs complexes de cette superbe nébuleuse qui se répand dans notre ciel sur une surface énorme sans que personne n'y prête attention. Elle occupe pourtant l'équivalent de 6 pleine Lune!
Mais c'est un objet peu brillant, invisible à l'oeil nu et difficile à voir dans un télescope de 200 mm sans le filtre oxygène 3 qui nous le révèle dans toute sa splendeur. Au 500 avec ce même filtre magique (philtre devrais-je dire..), c'est un luxe de détails qui s'offre à nous si la nuit est belle et que l'on peut augmenter pour "rentrer" dans sa structure.
Je relève par instants la tête pour regarder, pas très loin, une des étoiles les plus brillantes de notre ciel d'été: Deneb (elle aussi dans la constellation du Cygne). Et je me prends à imaginer l'explosion en direct de cette supergéante blanche: 20 fois plus lourde que notre Soleil et 110 fois plus grosse. Un monstre d'hydrogène qui brille 60.000 fois plus que lui et qui se trouve, comme la nébuleuse des Dentelles, à 1.500 années-lumière. Une des plus grosses étoiles connues.
Quel spectacle offrira l'explosion de cette étoile en supernova! Ce sera dans des millions d'années, si nous sommes toujours là...

Voici une reproduction la plus fidèle possible de ma vision de la nébuleuse des dentelles dans le dobson 500. La couleur verte est due au filtre oxygène3, obligatoire pour voir la nébuleuse dans tous ses détails.