Webb révèle les secrets de la Nébuleuse du Papillon (NGC 6302)

Le télescope spatial James Webb (NASA/ESA/CSA) a livré une image et des données inédites sur la Nébuleuse du Papillon (NGC 6302), un joyau cosmique situé à environ 3 400 années-lumière, dans la constellation du Scorpion. Derrière ses spectaculaires « ailes » de gaz incandescents, Webb a percé les mystères de son cœur, révélant une étoile centrale brûlante, un tore de poussière et une chimie interstellaire inattendue.

Un papillon cosmique aux ailes de gaz

La Nébuleuse du Papillon est une nébuleuse planétaire, nom trompeur car il ne s’agit pas d’une planète mais de l’ultime souffle d’une étoile semblable au Soleil. Quand ces étoiles arrivent en fin de vie, elles expulsent leurs couches externes, formant des nuages aux formes étonnantes, illuminés par le rayonnement ultraviolet de leur cœur.

Déjà observée par Hubble, NGC 6302 dévoile avec Webb une complexité encore jamais vue : ses deux lobes lumineux s’envolent comme des ailes, tandis qu’un noyau poussiéreux dense concentre les phénomènes les plus fascinants.

Nébuleuse du Papillon NGC 6302 (images Hubble et Webb + ALMA, côte à côte) — Cet ensemble d’images présente trois vues de la nébuleuse du Papillon, également appelée NGC 6302. La nébuleuse du Papillon, située à environ 3 400 années-lumière dans la constellation du Scorpion, est l’une des nébuleuses planétaires les mieux étudiées de notre galaxie.

Une étoile centrale extrême

Grâce à la vision infrarouge du MIRI (Mid-InfraRed Instrument), Webb a enfin pu localiser l’étoile centrale, longtemps invisible. Verdict : une fournaise à 220 000 K, faisant d’elle l’une des plus chaudes étoiles connues au cœur d’une nébuleuse planétaire.

Ce rayonnement extrême sculpte le gaz environnant, ionise les éléments et alimente les jets opposés qui donnent leur symétrie à la nébuleuse.

Nébuleuse du Papillon NGC 6302 (image Webb et ALMA) — Le cœur de la nébuleuse du Papillon, NGC 6302. La nébuleuse du Papillon, située à environ 3 400 années-lumière dans la constellation du Scorpion, est l’une des nébuleuses planétaires les mieux étudiées de notre galaxie. Crédit: ESA/Webb, NASA & CSA, M. Matsuura, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Hirano, M. Zamani (ESA/Webb)

Le tore de poussière et ses cristaux

Au centre, un tore de poussière entoure l’étoile. Webb a révélé qu’il est composé de silicates cristallins (semblables au quartz terrestre) et de grains irréguliers d’environ un micron. Ces cristaux témoignent d’une longue croissance et d’un enrichissement progressif en éléments lourds. Cette poussière, soufflée dans l’espace, pourrait un jour se mêler à d’autres nuages cosmiques et participer à la naissance de nouvelles planètes.

Une chimie surprenante : des hydrocarbures dans un monde d’oxygène

La découverte la plus inattendue est celle de molécules carbonées complexes, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAHs). Habituellement observés dans des environnements riches en carbone, ils apparaissent ici dans une nébuleuse dominée par l’oxygène.

Ces PAHs, aux structures hexagonales rappelant des alvéoles d’abeilles, se seraient formés lorsque le vent stellaire en bulle a violemment heurté le gaz environnant. Une première scientifique qui interpelle les modèles de chimie interstellaire.

Une cartographie spectrale d’une richesse inégalée

Webb a enregistré près de 200 raies spectrales différentes, offrant une cartographie chimique et énergétique de la nébuleuse :

ions hautement énergétiques proches du centre,
ions plus « calmes » en périphérie,
jets dessinés par le fer et le nickel ionisés.

Cette stratification éclaire les mécanismes d’évolution d’une étoile mourante et les interactions complexes entre gaz et poussières.

Trois vues de la nébuleuse du Papillon — Les deux images du bas, intitulées « Hubble Optical » et « Hubble Near IR », montrent la nébuleuse à peu près à la même échelle. Ces deux images présentent des caractéristiques similaires, notamment une bande de poussière sombre qui traverse le centre de la nébuleuse et deux larges nuages qui émergent de chaque côté de la bande de poussière comme les ailes déployées d’un papillon. Une région en forme de losange centrée sur la bande de poussière est délimitée sur chacune de ces images. Sur l’image optique de Hubble, la nébuleuse apparaît grumeleuse et presque opaque, avec peu d’étoiles d’arrière-plan visibles à travers la matière nuageuse. La nébuleuse apparaît dans différentes nuances de crème, de jaune et d’orange, les couleurs les plus claires apparaissant plus près du centre. L’arrière-plan de l’espace est noir avec une poignée d’étoiles teintées de rose. Sur l’image proche infrarouge de Hubble, la nébuleuse apparaît crème et plus opaque près du centre, puis devient rougeâtre avec des stries violettes et plus translucide vers les ailes. Des centaines d’étoiles apparaissent en arrière-plan, dont beaucoup sont visibles à travers la nébuleuse. L’image du haut zoome sur la région en forme de losange près du centre des deux autres images. Cette image est intitulée « Webb et ALMA, IR moyen et submm ». Cette image est complètement différente des deux autres, montrant une source brillante au centre, entourée d’une nébulosité verdâtre et de plusieurs lignes en boucle crème, orange et rose. Les coins supérieur droit et inférieur gauche de cette image présentent une strie violette pointant vers l’extérieur;

L’Europe au cœur de la découverte

L’instrument MIRI, qui a permis ces observations, est une contribution majeure de l’ESA (conçu à 50 % par l’Europe). Webb a aussi été lancé en 2021 depuis Kourou par une fusée Ariane 5. Ces résultats illustrent le rôle central de l’Europe dans cette mission internationale.

Pourquoi c’est important

Comprendre l’avenir du Soleil : dans quelques milliards d’années, notre étoile connaîtra le même sort.

Étudier la formation de molécules complexes dans l’espace, qui pourraient avoir un lien indirect avec l’émergence de la vie.

Tester les modèles d’évolution stellaire et chimique grâce à une cartographie sans précédent.

Source

Retrouvez l’article publié sur le site esawebb le 27/08/2025 ici