Aller au contenu principal

Astronomie : des chercheurs créent la toute première représentation 3D réaliste de la célèbre nébuleuse du Crabe

Québec, le 10 février 2021 – Grâce aux données recueillies par le puissant spectromètre imageur SITELLE installé au Télescope Canada-France-Hawaii (CFHT), des astronomes ont réussi à produire la toute première représentation tridimensionnelle réaliste des débris de la supernova à l’origine de la célèbre nébuleuse du Crabe. Les détails de cette avancée scientifique réalisée par des chercheurs de l’Université Laval et de l’Université Purdue (É.-U.) sont publiés aujourd’hui dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

La nébuleuse du Crabe, située à environ 6500 années-lumière de la Terre, est l’un des objets astronomiques les plus étudiés tant par les astronomes amateurs que les chercheurs professionnels. Depuis qu’un lien a été établi entre cette nébuleuse et la supernova observée par des astronomes chinois le 4 juillet 1054, des milliers d’articles ont été écrits à son sujet dans divers domaines de la physique et de l’astronomie. De nombreuses questions demeurent toutefois quant à la nature de l’étoile qui a explosé et aux mécanismes qui ont façonné son explosion.

La reconstruction tridimensionnelle mise au point sous la direction du chercheur Thomas Martin, professionnel de recherche à la Faculté des sciences et de génie de l’Université Laval, pourrait permettre de répondre à ces questions. « Les astronomes pourront dorénavant se promener autour – et même à l’intérieur – de la nébuleuse du Crabe afin d’étudier ses filaments un par un, à la manière d’une escouade d’enquêteurs étudiant la distribution et la composition chimique des débris laissés par l’explosion d’une bombe », illustre le chercheur. « La morphologie fascinante, en forme de cœur, des filaments gazeux révélée par ces nouvelles données semble contredire l’explication la plus communément admise sur la façon dont l’explosion s’est produite », ajoute un des coauteurs de l’étude, Danny Milisavljevic, professeur à l’Université Purdue et spécialiste des supernovae.

Les données hyperspectrales utilisées pour créer cette reconstruction tridimensionnelle ont été obtenues avec SITELLE, un spectromètre imageur permettant d’obtenir le spectre de chaque source de lumière dans un champ de vue de 11 minutes d’arc (soit le tiers du diamètre de la pleine lune). Grâce aux caractéristiques uniques de cet instrument, plus de 300 000 spectres haute résolution de la nébuleuse du Crabe ont été obtenus en une seule observation, révélant la composition chimique et la vitesse de déplacement de chaque parcelle de ce reste de supernova.

SITELLE est le fruit d’une collaboration entre l’Université Laval, ABB Inc. de Québec, l’Université de Montréal et le CFHT sous la direction scientifique de Laurent Drissen, professeur à la Faculté des sciences et de génie de l’Université Laval et coauteur de l’étude. « SITELLE a été conçu en ayant en tête des objets complexes comme le Crabe, mais son grand champ de vue et sa polyvalence en font un instrument idéal pour l’étude des galaxies proches et même des lointains amas de galaxies », explique le professeur Drissen.

Les explosions de supernova, qui marquent la fin spectaculaire de la vie des étoiles massives, comptent parmi les phénomènes les plus énergétiques et influents de l’Univers.  « En tant que citoyens de l’Univers, il est essentiel que nous comprenions les processus ayant permis l’évolution chimique de celui-ci, rendant ultimement possible l’existence de la vie, avance Danny Milisavljevic. SITELLE est amené à jouer un rôle important dans cette quête. »

Vidéo de la reconstruction 3D de la nébuleuse du Crabe : http://celeste.phy.ulaval.ca/links/M1-movie/out-outreach.mp4

Réalisée à partir de centaines de milliers de points de mesure représentés par de petits cubes, cette animation présente la nébuleuse du Crabe en trois dimensions telle qu’on la verrait à travers l’objectif d’une caméra se déplaçant autour d’elle et s’introduisant à l’intérieur. La seule intrusion artistique dans cette animation est la sphère bleutée au centre de la nébuleuse, qui représente la lumière émise par le vent du pulsar. La Voie lactée placée en fond d’écran (NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio) simule adéquatement le point de vue d’une personne se déplaçant près de la nébuleuse. La trame sonore provient aussi des données, dont les fréquences électromagnétiques ont été « traduites » en fréquences sonores puis échantillonnées et mixées.
 

Renseignements : 
Thomas Martin
Département de physique
Faculté des sciences et de génie
Université Laval
thomas.martin.1@ulaval.ca

Laurent Drissen
Département de physique
Faculté des sciences et de génie
Université Laval
ldrissen@phy.ulaval.ca

Source :
Jean-François Huppé
Relations médias
Université Laval
418 656-7785
jean-francois.huppe@dc.ulaval.ca