La nébuleuse du Crabe

La nébuleuse du Crabe (M1, NGC 1952) résulte de l'explosion d'une supernova, qui s'est produite au 11ème siècle et décrite par plusieurs astronomes chinois de la dynastie Song, de 1054 à 1056. En occident, la nébuleuse a été remarquée, pour la première fois en 1731 par John Bevis, puis en 1758 Charles Messier, alors qu'il recherchait la comète de Halley dont il attendait le retour cette année-là. La nébuleuse du Crabe donne l'occasion à Charles Messier de créer un catalogue de nébuleuses, la nébuleuse du Crabe M1, est le premier objet de ce catalogue. Elle est située à 6 300 années-lumière de la voie lactée, dans la constellation du Taureau. Un pulsar éclaire la région centrale de la nébuleuse, le pulsar du Crabe tourne extrêmement vite sur lui-même, environ trente fois par seconde. Les astronomes estiment que ce pulsar émet 200 000 fois plus d'énergie que le Soleil. La vitesse d'expansion de cette nébuleuse, permet de calculer à quelle époque elle a explosé, la supernova a explosé, il y a environ 900 ans. C'est ainsi que l'on a fait le rapport avec l'explosion décrite au 11ème siècle, en avril ou mai 1054, par les chinois et les arabes. Cette étoile était alors décrite, comme étant la plus lumineuse de tous les autres corps célestes, après la Lune. Elle resta visible en plein jour, 23 jours durant. Au centre de la nébuleuse du Crabe on aperçoit deux étoiles dont l'une d'elles, serait à l'origine de la nébuleuse.

Cette étoile est très petite, elle mesure seulement 30 km de diamètre. Elle émet des ondes radio, des rayons X, des rayons gamma ainsi que de brèves impulsions, toutes les 33 millisecondes, ce qui en fait un pulsar. Les pulsars sont les restes d'explosion d'étoiles massives d'une dizaine de masses solaires et ils émettent de fortes radiations électromagnétiques, plusieurs fois par seconde. La région centrale de la nébuleuse du Crabe balayée par une onde de choc, évolue sur des périodes très courtes, de quelques jours.

Image :  La supernova la plus célèbre de l'histoire de l'astronomie. SN 1054 est une supernova dont l'explosion a été vue depuis la Terre à partir de 1054, appelée aujourd'hui nébuleuse du crabe. Elle est située dans la constellation du taureau de notre galaxie. Cette nouvelle image de Hubble, fait partie des plus importante image jamais produite avec un observatoire en orbite terrestre.
Elle nous montre une vue entière, la plus détaillée à ce jour, de la nébuleuse du Crabe. Le Crabe est sans doute l'objet le plus intéressant et aussi l'un des plus étudiés, dans le monde de l'astronomie. L'image de cette nébuleuse est aussi la plus grande image jamais prise avec une caméra de Hubble. Elle a été assemblé à partir de 24 expositions individuelles prises par le télescope Hubble.

De multiples observations de la nébuleuse du Crabe ont été faites sur plusieurs mois, avec le télescope Chandra X-ray Observatory (NASA)  et le télescope Hubble Space (NASA / ESA). Le spectacle était magnifique, matière et antimatière étaient propulsées à la vitesse de la lumière par le cœur du Crabe. Les astronomes ont vu un pulsar, c'est-à-dire une étoile à neutrons tournant rapidement, de la taille de Manhattan. En l'an 1054 après JC, les astronomes chinois ont été surpris par l'apparence de cette nouvelle étoile, si brillante, qu'elle était visible en plein jour et ceci, pendant plusieurs semaines. Aujourd'hui, la nébuleuse du Crabe est visible à l'endroit même de cette explosion mémorable. La nébuleuse du Crabe est toujours en expansion, à la vitesse de 1500 km/s, ce qui est compatible avec la date de sa découverte en 1054. Au centre de la nébuleuse du Crabe on aperçoit encore deux étoiles et l'une d'elles est bien à l'origine de la nébuleuse.

Ces deux étoiles sont nichées dans une petite nébuleuse planétaire interne (image ci-contre), à la lueur bleutée, au cœur de la grande nébuleuse du Crabe. Cette nébuleuse est très utile aux astronomes car elle est située très proche du plan de l'écliptique et émet une forte source de radiations qui permet d'observer d'autres objets célestes lorsqu'ils passent à proximité. L'épaisseur de l'atmosphère de Titan, la lune de Saturne, a été mesurée grâce à l'émission de rayons X du Crabe.

Image : La structure filamenteuse de la nébuleuse du Crabe est ici détaillée par le télescope spatial Hubble.
Crédit : NASA/ESA and The Hubble Heritage Team STScI/AURA

Le nuage vaporeux et filiforme de gaz et de poussière, que constitue la nébuleuse du Crabe est le vestige d'une explosion de la supernova qui a été observée par les astronomes chinois en l'an 1054. Cette supernova à l'origine de la nébuleuse du Crabe est vraisemblablement apparut en avril ou mai 1054. Elle a atteint deux mois plus tard, en juillet 1054, une magnitude apparente maximale comprise entre -5 et -3 (voir tableau des magnitudes ci-contre). Sa luminosité était alors équivalente à celle de Vénus, plus lumineuse que toutes les étoiles du ciel nocturne. L'image ci-contre, combine deux vues, la vue de Hubble dans les longueurs d'onde visibles, représentée en bleu et l'image de Herschel prise dans l'infrarouge lointain qui permet de révéler la poussière de la nébuleuse, représentée ici en rouge. Tout en étudiant la teneur en poussière de la nébuleuse du Crabe avec Herschel, une équipe d'astronomes a détecté des raies d'émission de l'hydrure d'argon, un ion moléculaire du gaz noble argon. C'est la première fois que les scientifiques détectent dans l'espace, un composé à base de gaz noble. L'étoile centrale de la nébuleuse, à l'origine de ce rémanent, est maintenant une étoile peu brillante dans le domaine visible par contre elle est extrêmement brillante dans le domaine des rayons gamma et des rayons X. Le pulsar du Crabe émet des impulsions de lumière toutes les 33 millisecondes mais la fréquence des impulsions diminue régulièrement, ce qui veut dire que la rotation du pulsar ralentit régulièrement malgré les tremblements passagers de cette étoiles à neutrons.

Image : image composite de la nébuleuse du Crabe, un vestige de supernova emblématique dans notre galaxie, la Voie lactée. Vue depuis l'observatoire spatial Herschel et le télescope spatial Hubble. La couleur bleue représente l'image du télescope spatial hubble et la couleur rouge représente l'image du télescope spatial Herschel. Herschel (ESA) est une mission de l'ESA avec d'importantes contributions de la NASA, et Hubble (NASA)  est une mission de la NASA avec  d'importantes contributions de l'ESA. Crédit image : ESA / Herschel / PACS / MESS Key Programme supernova équipe ; NASA, ESA et Allison Loll / Jeff Hester (Arizona State University).