Ces sublimes images de galaxies et d’étoiles combinent plusieurs types de lumière

L’Univers est sublime à regarder, mais une part de sa beauté nous est inaccessible d’un simple regard. C’est là que les télescopes interviennent, pour nous montrer le cosmos dans toute sa richesse. En se déplaçant sur le spectre électromagnétique, on peut regarder toute la variété des lumières émises. À chaque type de lumière regardé ses informations scientifiques pertinentes.

Mais que se passe-t-il lorsque l’on superpose plusieurs lumières — c’est-à-dire plusieurs prises de vue provenant d’un endroit différent du spectre ? C’est alors une « image composite », technique assez courante en astronomie pour combiner plusieurs prises de vue différentes, et cela donne souvent des images célestes à couper le souffle.

L’observatoire Chandra nous en donnent de nouveaux et superbes exemples dans un nouveau post, publié le 2 février 2022. Si Chandra est spécialisé dans la détection des rayons X (pratique pour détecter des objets lointains ou petits très énergétiques), ces images publiées par l’observatoire combinent cette « couche » avec des images issues notamment de l’optique ou d’ondes radio. « Cette galerie présente des exemples de combinaisons de différents types de lumière provenant de télescopes au sol et dans l’espace », introduit l’observatoire.

Des galaxies, des supernovas…

L’image ci-dessous montre Cassiopée A, un rémanent de supernova. Les rayons X observés par Chandra montrent le silicium (en rouge), le soufre (en jaune), le calcium (en vert) et le fer (en violet clair). S’ajoutent deux couches : l’une provenant des données en ondes radio captées par le Karl Jansky Very Large Array (violet foncé, bleu et blanc) ; l’autre est une captation optique de Hubble (l’orange).

« Comme les rayons X, les ondes radio peuvent pénétrer les épais nuages de gaz et de poussière qui se trouvent entre la Terre et Cassiopée A, fournissant ainsi des informations supplémentaires sur cette célèbre explosion stellaire », détaille l’observatoire.

C’est là une image composite. Si l’on observe le même objet céleste sous chacune des lumières citées, cela donne les trois images ci-dessous (de gauche à droite : rayons X, radio, optique).

Voici maintenant la galaxie NGC 4490, laquelle entre en collision avec une autre galaxie, plus petite, non présente sur l’image. L’image composite combine des rayons X et une image optique. En violet, ce sont les rayons X, et en rouge, vert et bleu, le spectre optique. « Certaines des sources ponctuelles de rayons X représentent des trous noirs de masse stellaire et des étoiles à neutrons au sein de la galaxie », explique l’observatoire.

Même combinaison pour R Aquarii, ci-dessous. Cet objet est une paire de deux objets : une étoile de type naine blanche, à une température (relativement) froide, et une géante rouge (très chaude mais dont l’énergie varie). « En orbite l’une autour de l’autre, la naine blanche attire la matière de la géante rouge sur sa surface. Au fil du temps, une quantité suffisante de cette matière s’accumule et déclenche une explosion. » L’image composite associe les rayons X avec l’optique.

Abell 2597, sur les images ci-dessous, est un amas de galaxies : ce type d’amas représente la plus grande « structure » connue de l’Univers, puisque cela rassemble plusieurs galaxies, maintenues ensemble par la gravité. On y trouve les galaxies individuelles, de grandes quantités de gaz chaud, très probablement de la matière noire… et un trou noir au centre peut influer sur le comportement de l’amas. « Dans l’amas de galaxies Abell 2597, un trou noir supermassif central géant pousse le gaz vers l’extérieur et crée des bulles, ou des vides, à l’intérieur. »

L’image composite en haut à gauche associe les rayons X de l’observatoire Chandra (en bleu), les captations optiques du Digitized Sky Survey (en orange), ainsi qu’une lumière plus spécifique intitulée H-Alpha (Hα) : l’émission des atomes d’hydrogène en lumière optique, captée par l’observatoire Las Campanas au Chili (rouge).

Cela permet aussi de comprendre à quoi peut servir un télescope comme le James Webb. Ce dernier ne donnera pas des images qui vous sembleront visuellement révolutionnaires, mais elles seront infiniment précieuses. Elles apporteront leurs propres informations sur l’Univers, en venant aussi se combiner à d’autres prises de vue.