Les données acquises jusqu’à présent, notamment le rayon de la "bulle" de gaz qui l’entoure, laissaient à penser que l’effondrement de l’étoile s’était déroulé il y a environ 10 000 ans. Or, de nouvelles informations collectées conjointement par les télescopes Chandra (NASA) et XMM-Newton (ESA) sur les rayons X [1] émis par cette bulle, penchent pour une naissance beaucoup plus tardive. Selon les équipes de chercheurs, le gaz échappé initialement par l’explosion de l’étoile évoluerait dans un milieu inhomogène. Ainsi à certains endroits le souffle de l’explosion pousserait encore le gaz à grande vitesse, tandis qu’à d’autres le gaz serait ralenti par un milieu dense ; ces différences auraient entrainé des erreurs dans le calcul de la vitesse d’expansion de la bulle, et ainsi faussé l’âge de la supernova. Selon les nouvelles estimations, RCW86 serait vieille de 2000 ans seulement. 

Cet âge est à mettre en relation avec les observations d’astronomes chinois en l’an 185 : ils avaient vu une nouvelle étoile très brillante apparaître dans le ciel, qui a disparu environ huit mois plus tard. Cet événement et les temps caractéristiques qui lui sont associés, sont interprétés depuis longtemps par les astrophysiciens comme l’explosion d’une supernova. Aujourd’hui il y a fort à parier qu’il s’agissait bien de RCW86, ce qui en fait la première supernova observée par l’humanité.

A la fin de sa vie, si elle a une masse suffisante, une étoile peut exploser, éjectant sa matière à très haute vitesse dans l’espace ; la masse restante forme généralement une étoile de type pulsar. Dans le processus, l’étoile émet également de très grandes quantités de rayonnement, la rendant très intense aux yeux des détecteurs, comme si une nouvelle étoile était apparue dans le ciel : on parle de nova, ou de supernova quand le phénomène est très intense. Chaque galaxie connait à peu près trois ou quatre supernova par siècle ; plusieurs ont déjà été observées par les astronomes. Mais deux supernovae très proches et qui ont explosé en même temps, c’est rare.

Une des missions chargées de repérer les supernovae utilise le satellite Swift. Celui-ci a pour but la reconnaissance de rayons gamma [1], typiques des explosions de type supernova, et d’en déteminer la provenance, afin de s’orienter pour observer plus précisément la source. Après avoir observé en février 2006 l’explosion d’une supernova en direct, Swift vient de repérer deux supernovae jumelles. Le lieu de naissance, la galaxie elliptique NGC 1316, située à 80 millions d’années-lumière de la Terre, et qui s’est récemment accouplée avec une galaxie spirale. Les astronomes savaient déjà que la collision de deux galaxies favorise la formation d’un grand nombre d’étoiles très massives et donc de durée de vie très courte, qui explosent très vite. En incluant les deux dernières, pas moins de quatre supernovae ont été identifiées dans NGC 1316 en moins de 26 ans, ce qui en fait la galaxie la plus prolixe en supernovae jamais observée.

La première des deux jumelles, nommée SN 2006dd, a été observée le 19 juin 2006 (à droite sur l’image ci-dessus) ; sa soeur, SN 2006mr, a été observée le 5 novembre 2006 (à gauche sur l’image). Elles sont de type Ia, qui n’était pas jusqu’ici associé à la formation massive d’étoiles ni à la collision entre galaxies. Les chercheurs de la NASA continuent donc leur enquête afin de déterminer si ce nombre incroyablement élevé de supernovae est un simple fait du hasard ou bien est lié à la collision entre les deux galaxies.

Profitant de la force gravitationnelle de la Planète Mars, Rosetta se dirige vers sa prochaine étape : la Terre, avant son objectif : la comète Churyumov-Gerasimenko, non sans avoir profité du passage près de la planète rouge pour fournir de nouvelles données sur Mars aux astronomes.

La sonde lancée il y a maintenant 3 ans le 2 Mars 2004 par Ariane 5 a pour objectif de rejoindre la comète Churyumov-Gerasimenko en 2014 afin de s’y placer en orbite et d’y déposer un aterrisseur. Cette comète, reliquat de la nébuleuse primitive à l’origine de notre système solaire , subira donc une étude scientifique approfondie de sa structure et de sa composition. Mais avant cela, Rosetta aura eu un programme chargé avec trois manoeuvres autour de la Terre, une autour de Mars et l’observation de deux Astéroides (Steins et Lutetia).

La sonde est passée au plus près de Mars le 25 Février dernier afin d’utiliser la gravité de la planète pour changer de trajectoire (swingby). Ce passage à 250 km de la surface était l’occasion pour Rosetta de mettre à profit son équipement et de fournir une série d’images et d’observations. Néanmoins, une complication a donné des sueurs froides à l’équipe responsable du vol de Rosetta à l’ESA . En effet, en plus de passer au plus près de Mars, Dimanche dernier, la sonde s’est retrouvée en pleine éclipse de Soleil, et fut ainsi obligée de changer son mode de fonctionnement afin de passer sur batteries pour continuer sa course à 36,191 km/h. La crainte à duré 15 minutes, temps pendant lequel ce fut le silence radio, durant les 25 minutes d’éclipse. Malgré la préparation de Rosetta pour ce phénomène pendant plusieurs mois, l’équipe n’était pas sûre à 100% que les batteries allaient fonctionner car celles-ci étaient prévues pour stabiliser l’engin pendant les quelques instants suivant son lancement et non prévues en tant que mode d’alimentation.

Mais finalement, les peurs se sont envolées au retour du signal et l’équipe fut assurée du bon comportement de Rosetta. Le swingby ayant été un succès, la sonde passera pour la seconde fois à proximité de la Terre pour y effectuer une nouvelle manoeuvre et poursuivre ensuite son voyage de 6 milliards de kilomètres vers sa destination finale.

Lancée le 7 juillet 1999, la mission Stardust avait pour but la récolte de poussières d’étoile, des fragments datant des origines de notre système solaire et qui n’ont pas subi les affres du temps depuis. Rien que ça ! Mais où trouver de telles poussières ? Dans les comètes pardi !

 

En effet, les comètes orbitent autour du soleil avec une trajectoire très fortement elliptique, et n’ont interagi avec aucun corps depuis les débuts de notre système solaire. Leur composition reste donc la même qu’au moment où elles se sont formées, ce qui peut fournir de précieuses informations sur les origines de notre Soleil et la formation des planètes. Lorsqu’elles passent à proximité du Soleil, les comètes fondent en partie, laissant échapper dans l’espace des fragments qui les composent. La mission Stardust a donc été mise au point par la NASA, afin de récupérer certains de ces fragments. La sonde est équippée d’un réceptacle en forme de raquette de tennis  rempli d’aérogel, un matériau très peu dense, constitué de 99,8% de vide en volume, le reste étant majoritairement du silicium. L’usage d’un tel maériau est nécessaire pour capturer en douceur les poussières, dont la taille n’excède pas la taille d’un grain de sable.

Car le pari fou de cette mission, est de parvenir à placer Stardust dans la trajectoire d’une comète, de façon à la suivre, et à récolter les poussières qu’elle laissera échapper. La candidate choisie pour être traquée est la comète 81P, également appelée Wild-2 d’après son découvreur Paul Wild qui l’observa pour la première fois en 1978. Wild-2 est originaire de la ceinture de Kuiper, loin derrière l’orbite de Pluton, mais a été déviée lors de son passage à proximité de Jupiter (environ 1 million de kilomètres) en 1974, ramenant son orbite plus près du Soleil.

 Après son lancement, deux collectes de poussières interstellaires, une accélération assistée par la Terre, et un bref épisode photo de l’astéroïde Annefranck, Stardust s’est finalement fixé le 2 janvier 2004 sur son objectif final : la comète Wild-2. La rencontre couvre une période d’environ 50 jours, au cours desquels la sonde s’est approchée à moins de 240km de la comète à une vitesse relative de 6 km/s, pour en collecter des fragments et en prendre des clichés haute résolution. Le 15 janvier 2006, après son périple de plus de 6,5 milliards de kilomètres, Stardust rejoignait enfin la Terre, largant sa capsule contenant les échantillons collectés.

Des traces de particules laissées dans l’aérogel

 
Ces traces, obtenues lors d’une expérience avec un pistolet à air comprimé, sont du même genre que celles laissées par les poussières de la comète Wild-2. Des chercheurs du Naval Research Laboratory (Washington) ont analysé les fragments ramenés par la mission, emprisonnés aussi bien dans l’aérogel que dans le cadre d’aluminium. Les échantillons, pour la plupart plus fins qu’un cheveu, ont été étudiés au microscope électronique à transmission (MET) et au microscope à faisceau focalisé d’ions (FIB).

D’après les premiers résultats obtenus, la comète est principalement composée de micrograins de silicates riches en magnésium, comme le pyroxène (MgSiO3), de silicates amorphes, et de nanograins de sulfures de fer. En parallèle, d’autres études ont été menées à la Carnegie Institution (Washington), apportant elles aussi leur lot de découvertes : les pourcentages isotopiques indiquent qu’environ 10% des matériaux de la comète se seraient formés à la chaleur de la nébuleuse, dont ils auraient été expulsés alors que le Soleil se formait ; ce n’est que loin de ce lieu de naissance que les matériaux se seraient assemblés pour former la comète Wild-2 telle qu’on la connait aujourd’hui. En particulier, la teneur en isotopes de l’oxygène dans ces fragments ressemble beaucoup à celle que l’on peut trouver dans les météorites plus proches de nous. La présence d’olivine, matériau composé de fer et de magnésium, avait déjà été confirmée dans les échantillons récupérés  ; or un tel matériau ne peut se former qu’à des températures très élevées (plus de 1200°C à pression atmosphérique), présumément dans la nébuleuse primordiale. 

D’un autre côté, la présence de certains isotopes de l’hydrogène et de l’azote semblent indiquer que des bouts de la comète étaient déjà présents avant même que le Soleil ne se forme. Ceci est également corroboré par les molécules "organiques"  retrouvées : elles ont des structures particulièrement instables, beaucoup plus que dans les météorites (où les matériaux carbonés ressemblent beaucoup à de la suie), qui n’auraient pas survécu à la fournaise de la nébuleuse ; elles dateraient donc d’avant la formation du Soleil. De plus ces composés organiques ont une teneur élevée en oxygène et en azote, beaucoup plus élevée que dans les formes organiques primordiales retrouvées dans les météorites. Les scientifiques ont du mal à établir comment de telles structures sont apparues, se sont conservées dans les comètes, et ont survécu à l’impact dans l’aérogel de Stardust à plus de 6 km/s.

Il apparaît donc que la composition des comètes est loin du simple mélange habituel de poussières, de glace et de gaz. Les analyses des différents matériaux et isotopes semblent indiquer que certaines parties se sont formées dans un environnement chaud, présumément la nébuleuse à l’origine de la formation de notre étoile, et d’autres dans un milieu glacial, en périphérie de notre système, dans la ceinture de Kuiper. Des recherches plus approfondies sont en cours, qui devraient permettre de répondre à de nombreuses questions, dont celle de la formation des comètes, de notre Soleil (et des étoiles en général), et peut-être des origines de la Vie sur Terre.

Deux théories existaient pour expliquer la formation des anneaux de Saturne. La première propose la collision entre une lune de Saturne et une comète, dont les débris se seraient répandus. La seconde suggère que ces anneaux pourraient les restes de la nébuleuse planétaire ayant donné naissance à Saturne. Cette seconde hypothèse n’est plus vraiment à l’ordre du jour car ces anneaux seraient trop récents comparés à l’age de la planète (4 millions d’années) et seraient également trop instables pour durer aussi longtemps. 

La première hypothèse, la plus probable, a de plus été comfortée par des observations de la sonde Cassini-Huyghens.

Dans le cas d’une telle collision, la théorie prévoit l’existence de particules de tailles diverses. Jusqu’à Juillet 2005, aucune taille intermédiaire entre les particules de quelques centimètres jusqu’à quelques mètres et des lunes telles que Pan ou Daphnis (plusieurs kilomètres de large) n’avaient été repérées. Mais à cette période, l’équipe de Matthew Tiscareno de l’université de Cornell a identifié les perturbations caractéristiques de la présence de particules d’une taille allant de 40 à 120 mètres. Ces perturbations se manifestent par 2 traits de lumière longitudinaux et les images de Cassini en ont montré 4 dans la bordure extérieure de l’annneau A de Saturne. Compte tenu de la portion de l’espace observée et de la suface totale de l’anneau, on estime à 10 millions le nombre de ces "mini-lunes".

La théorie de la destruction d’un satellite de Saturne et les observations correspondent donc plutôt bien. Cependant, l’alternative selon laquelle il n’y ait eu que des petites particules au départ qui se seraient agglomérées pour en former des plus grosses reste tout à fait plausible.

Les prochaines images de Cassini qui devraient parvenir dans le courant de l’année et qui pourraient être prises dans des conditions d’observations plus favorables donneront peut-être plus d’indications, notamment le répérage de particules plus rares ayant des tailles de quelques centaines de mètres ...