Dans Orion, les étoiles changent sous les yeux des astronomes !

La nébuleuse d'Orion a laissé sa trace rouge au milieu de la constellation du même nom. Cet effet photographique a été obtenu en modifiant la mise au point de l'objectif pendant une longue pose. © J.-B. Feldmann

La surveillance régulière du cœur de la nébuleuse d'Orion par les télescopes spatiaux Herschel et Spitzer vient de révéler de brusques changements de luminosité en seulement quelques semaines chez certaines jeunes étoiles.

Le 42^e objet du catalogue Messier est également le plus célèbre. Située à environ 1.300 années-lumière de nous selon les dernières mesures effectuées par le VLBA (Very Long Baseline Array), la célèbre nébuleuse d'Orion (M 42) était déjà connue des astronomes mayas. La petite tache lumineuse que l'on distingue à l'œil nu (quand le ciel est bien noir) dans le sablier que représente la constellation d'Orion est en réalité une nébuleuse qui s'étend sur 33 années-lumière.

Particulièrement photogénique, elle a déjà été observée par une multitude d'instruments. Sans vouloir les citer tous, on peut évoquer par exemple le fabuleux zoom réalisé par le VLTI sur l'amas d'étoiles du Trapèze au centre de la nébuleuse, une région qu'a également sondé l'observatoire volant Sofia, ou encore la détection par le télescope spatial Hubble d'une trentaine de disques protoplanétaires au sein de M 42. Quant aux astronomes amateurs, ils ne manquent jamais une occasion d'inscrire cet objet céleste en tête de la liste de leurs observations nocturnes. Il y a un peu moins d'un an le télescope spatial européen Herschel découvrait même des molécules organiques dans la nébuleuse d'Orion, une clé supplémentaire pour comprendre la formation stellaire et la chimie qui y est associée. Car comme toute nébuleuse, M 42 est avant tout une pouponnière de jeunes étoiles, et c'est sur ce berceau que viennent de se pencher ensemble les télescopes Herschel et Spitzer.

Sursauts d'éclat ultrarapides

Les télescopes spatiaux Herschel et Spitzer sont tous les deux conçus pour observer le ciel en infrarouge dans des longueurs d'onde complémentaires, ce qui leur offre un net avantage pour sonder le cœur poussiéreux des nébuleuses où logent les jeunes étoiles. Lancé le 14 mai 2009, le télescope européen Herschel a été positionné autour du point de Lagrange L2 à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre. Son télescope de 3,5 mètres de diamètre est équipé de capteurs destinés à observer le ciel en infrarouge entre 60 et 670 micromètres. Le télescope américain Spitzer est plus âgé puisque sa mise en orbite a eu lieu en août 2003. Plus modeste avec son miroir de 85 centimètres, Spitzer a été conçu pour observer l'univers entre 3 et 160 micromètres.

À la fin de l'hiver 2011, ces deux télescopes spatiaux ont cartographié pendant environ deux mois le centre de la nébuleuse d'Orion à raison d'une image par semaine. En analysant le résultat de cette surveillance, les astronomes ont eu la surprise de constater que certaines jeunes étoiles avaient connu une variation de luminosité de plus de 20 % sur une aussi courte période, consécutive à de brefs épisodes de chauffage. D'après les chercheurs de la Nasa, ces soubresauts proviendraient de l'échauffement de matériau accumulé dans un disque externe loin du cœur de la protoétoile, un phénomène qui se déroule normalement sur des années ou des siècles !

Pour expliquer l'observation de ces sautes de luminosité sur un laps de temps aussi court, les astrophysiciens vont devoir maintenant envisager de nouvelles hypothèses. La célèbre nébuleuse d'Orion a encore beaucoup à nous apprendre... 

Par Jean-Baptiste Feldmann, Futura-Sciences