Types de nébuleuses

Qu'est-ce qu'une nébuleuse ?

Le mot nébuleuse vient du latin 'nebula' c'est-à-dire nuage.
Nuages de gaz et de poussières au milieu des étoiles, les nébuleuses sont à la fois des pouponnières actives et des cimetières d'étoiles. Ces splendeurs du ciel sont éclairées par les étoiles qu'elles contiennent ou par les étoiles proches situées derrière elles. Ces nébuleuses lointaines, sont les plus belles images d'astronomie que les télescopes nous offrent. Les nébuleuses contiennent de merveilleuses agglomérations d'étoiles, de poussière et de gaz formant souvent des figures qui nous permettent de les reconnaitre. Bien sûr, plus le télescope est puissant plus les images sont splendides et colorées. Seules des longues poses dévoileront la palette entière des couleurs, l'étonnante couleur rose de l'hydrogène, le bleu de l'hélium, le rouge de l'azote, le bleu-vert de l'oxygène.

Cependant les nébuleuses peuvent être sombres. C'est William Hershel qui découvrit les nébuleuses obscures. Ces nébuleuses sont des nuages de gaz et de poussières sans étoile visible, trop denses pour laisser passer la lumière des étoiles situées derrière.

N. B. : NGC (New General Catalogue) est l'un des catalogues les plus connus dans le domaine de l'astronomie amateur avec le catalogue Messier.

Image : En une seule image toutes les splendeurs de la constellation d’Orion : (de gauche à droite) la Nébuleuse de la Flamme et ses chenaux sombres (NGC 2024), la Tête de Cheval ou Barnard 33, NGC 1977 (mauve et bleue) et la Nébuleuse d’Orion ou M 42 (rouge orangé à droite).

Les nébuleuses obscures

Une nébuleuse obscure est un nuage de poussières ou de gaz froid, qui n’émet pas de lumière visible, elle cache les étoiles qu'elle contient.
Pourtant les poussières qui composent ces nuages ont un diamètre moyen de 1 micron (0,001 mm).
Leur densité est celle de la fumée de cigarette.
Ces petits grains de matière sont l'assemblage d'un nombre réduit de molécules (grains carbonés, grains silicatés, grains à manteaux de glaces).

Image : La nébuleuse de la Tête de cheval, dans la constellation d’Orion, est une nébuleuse obscure.

Les nébuleuses diffuses par réflexion

Les nébuleuses diffuses par réflexion sont constituées d’hydrogène, l’élément le plus abondant de l’Univers, mais aussi de poussières.
Les nébuleuses par réflexion réfléchissent la lumière visible que leur envoient les étoiles proches où les étoiles qu'elles contiennent.
Cette poussière a la particularité de renvoyer la couleur bleue.
Les nébuleuses qui entourent les Pléiades, illustrent à merveille, ce type de nébuleuse bleue.

Image : La nébuleuse des pléiades ou des sept sœurs.
De belles nébuleuses par réflexion se trouvent au voisinage des Pléiades.
Crédit & Copyright: John Davis

Les nébuleuses diffuses par émission

Les nébuleuses à raie d’émission ou nébuleuses par émission, émettent leur propre lumière. Les atomes d’hydrogène qui les constituent sont excités par la puissante lumière ultraviolette des étoiles proches. L’hydrogène est alors ionisé, c’est-à-dire qu’il perd son unique électron en émettant un photon. Ce phénomène génère la luminosité de la nébuleuse. Les étoiles de type spectral O peuvent ioniser du gaz sur un rayon de 350 années-lumière. La nébuleuse du Cygne ou M17 est une nébuleuse en émission découverte par De Chéseaux en 1746 puis redécouverte par Messier en 1764. Elle est située dans le Sagittaire. Également connue sous les noms de nébuleuse Oméga, le Cygne, le Fer à Cheval, ou le Homard, cette nébuleuse très brillante, aux couleurs rosées, est visible à l'œil nu sous les basses latitudes (magnitude apparente 6). Ceci est du au fait qu'elle abrite des étoiles jeunes nées de la nébuleuse et qui irradient le gaz alentour, créant ainsi une région HII On appelle régions HII, des régions constituées de nuages principalement composés d'hydrogène et dont la plupart des atomes sont ionisés et s'étendent sur plusieurs années-lumière. L'ionisation est produite par la proximité d'une ou plusieurs étoiles très chaudes, de type spectral O ou B, qui rayonnent fortement dans l'ultraviolet extrême, ionisant ainsi le gaz alentour, à partir duquel ces étoiles se sont formées. , la couleur rouge de la nébuleuse est d'ailleurs celle de l'hydrogène ionisé.

En infrarouge, on a pu y observer une quantité importante de poussières favorables à la formation d'étoiles. Au sein de la nébuleuse se trouverait un amas ouvert constitué d'une trentaine d'étoiles masquées par la nébuleuse. Le diamètre de la nébuleuse avoisine les 40 années-lumière. La masse totale du gaz qui forme la nébuleuse Oméga est d'environ 800 fois celle du Soleil. M17 est située à 5 500 années lumière de notre système solaire. M16 et M17 seraient dans le même bras spiral de la Voie Lactée (le bras du Sagittaire ou Sagittaire-Carène) et font peut-être partie du même complexe géant de nuages de matière interstellaire.

Image : La nébuleuse Oméga ou fer à cheval, couvre environ 3 années lumière de distance. Elle a été prise en 2003, pour la célébration de la treizième année du voyage cosmique du télescope Hubble.

Les nébuleuses par réflexion et par émission

Les nébuleuses par émission sont souvent mélangées à des nébuleuses par réflexion. C’est le cas de la nébuleuse d'Orion, connue aussi sous le nom de M42. Elle présente au télescope un des plus beaux spectacles du ciel. Le gaz brillant de M42 entoure les jeunes étoiles chaudes situées au bord d'un immense nuage moléculaire se situant à environ 1 350 années-lumière de la Terre. Au cœur de la nébuleuse, quatre étoiles bleues, formant un trapèze, illuminent à grande distance la matière dispersée dans l'espace.
Les atomes absorbent la lumière stellaire et la réémettent selon leurs couleurs propres, celles de l'oxygène c’est à dire dans le vert, l'hydrogène et l'azote dans le rouge.
Les observations radio astronomiques nous révèlent que la nébuleuse d'Orion n'est qu'une infime partie du grand nuage opaque d'Orion.
De la contraction de ce nuage sont nées les étoiles du Trapèze, de même qu'un groupe de nébuleuses proto-stellaires situé derrière la nébuleuse d'Orion.
La Nébuleuse d'Orion offre une des plus belles opportunités d'étudier la naissance des étoiles.
C'est la plus grande et la plus proche région de formation stellaire.

Les étoiles énergétiques de la nébuleuse ont soufflé la poussière et le gaz environnant, ce qui nous permet de la voir.

Image : La nébuleuse d'Orion, aussi connue sous le nom de M42 et NGC 1976, est une nébuleuse par émission et par réflexion. Elle est de couleur verte au cœur de la constellation d'Orion.
La nébuleuse prend une large partie du centre de l'image, la petit nébuleuse située sur sa gauche au-dessus est la nébuleuse M43.

Les nébuleuses planétaires

Si les nébuleuses diffuses sont liées à la naissance des étoiles, les nébuleuses planétaires sont les vestiges d'étoiles. Le nom de "nébuleuse planétaire" provient des premières observations de ces objets qui ont parfois un aspect circulaire. En fin de vie une étoile brille surtout dans l’ultraviolet. Ce rayonnement illumine les gaz expulsés jadis en les ionisant, et forme ainsi une nébuleuse planétaire. Les couleurs observées proviennent des différents éléments plus ou moins ionisés qui émettent chacun dans une longueur d’onde bien particulière. Les atomes d’hydrogène émettent une lumière rouge, alors que que l’oxygène émet une lumière verte. La nébuleuse de l'Hélice est une vedette cosmique souvent photographiée par les astronomes amateurs pour ses couleurs vives et sa ressemblance avec un œil gigantesque. Découverte au 18ème siècle, elle est située à environ 650 années-lumière dans la constellation du Verseau. Elle appartient à la classe d'objets des nébuleuses planétaires.
Les nébuleuses planétaires sont les vestiges d'étoiles qui ressemblaient dans leur passé à notre Soleil.

Lorsque ces étoiles meurent, elles expulsent dans l'espace leurs couches gazeuses externes.
Ces couches sont échauffées par le noyau chaud de l'étoile morte, une naine blanche, et brillent dans les longueurs d'onde infrarouges et visibles.

Image : La nébuleuse Hélix ou NGC 7293 vue par le télescope spatial Spitzer. Les couches gazeuses externes sont représentées en lumière bleue et verte. Le minuscule point blanc au centre de la photographie est l'étoile naine blanche immergée dans une lueur infrarouge étonnamment vive. La couleur rouge au milieu de l'œil représente les dernières couches de gaz soufflées lors de la mort de l'étoile. Le cercle rouge lumineux situé au centre est la lueur d'un disque de poussière entourant l'étoile naine blanche. Toutes les planètes intérieures du système ont été carbonisées ou vaporisées tandis que le volume de l'étoile mourante augmentait.