Le regard de Hubble sur une pouponnière d’étoiles voisine dans le Grand Nuage de Magellan
Une nouvelle image du télescope spatial Hubble NASA/ESA, publiée le 29 décembre 2025 en tant que « Image de la semaine » de l’Agence spatiale européenne, offre une vue détaillée d’une partie de l’immense région de formation stellaire N159 dans le Grand Nuage de Magellan. Il s’agit d’une galaxie naine voisine située à environ 160 000 années-lumière, visible à l’œil nu depuis l’hémisphère Sud comme une tache floue dans le ciel nocturne. Dans ce voisinage relativement proche mais extrêmement dynamique, Hubble enregistre un enchevêtrement complexe de nuages de gaz et de poussière où naît justement une nouvelle génération d’étoiles.
La scène présentée a été réalisée dans un champ parallèle, photographié en même temps que l’image principale récemment publiée de Hubble du même complexe. Tandis que la caméra principale du télescope est dirigée vers une cible, d’autres caméras observent simultanément des zones voisines du ciel. Grâce à cette technique, les astronomes obtiennent des vues supplémentaires précieuses du même quartier cosmique, sans coût d’observation additionnel. Dans ce cas, le champ parallèle révèle une partie voisine de la « usine » stellaire N159, permettant aux chercheurs de mieux voir comment le processus de formation des étoiles varie d’une région à l’autre.
Un gigantesque nuage d’hydrogène : réseau de crêtes, de cavités et de filaments incandescents
L’image est dominée par des amas denses d’hydrogène froid, la « matière première » de base de la formation des étoiles. Le gaz s’organise en un réseau complexe de crêtes, de cavités et de filaments allongés qui s’étendent sur des dizaines d’années-lumière. Dans les zones les plus denses, où la gravité est la plus efficace, les nuages s’effondrent et forment des protoétoiles — des regroupements d’objets tout juste nés qui commencent à peine à briller de tout leur éclat.
Hubble a capturé ces structures en combinant des observations dans le visible et le proche infrarouge grâce à la Wide Field Camera 3 (WFC3). Des filtres spéciaux mettent en évidence la lueur de l’hydrogène et de l’oxygène ionisé, de sorte que le gaz environnant apparaît en riches nuances de rouge et de rose, tandis que des points bleutés et blancs révèlent des étoiles individuelles d’âges et de masses différents. Ces images multi-couches permettent aux astronomes de comparer la répartition du gaz et de la poussière avec la position des étoiles, ce qui est essentiel pour comprendre l’évolution de la région.
Les parties les plus lumineuses de la scène trahissent la présence d’étoiles jeunes très massives et très chaudes. Elles émettent un puissant rayonnement ultraviolet qui transforme l’hydrogène environnant en une nébuleuse brillante et ionisée. En même temps, leurs vents stellaires — des flux de particules chargées jaillissant de la surface de l’étoile — soufflent littéralement le gaz le plus proche et sculptent des cavités et des bulles. C’est précisément dans le contraste entre les nuages sombres et denses et ces bulles creuses éclairées que l’on voit le mieux comment les jeunes étoiles modifient de façon spectaculaire l’environnement où elles se sont formées.
N159 : l’une des « usines » stellaires les plus massives d’une galaxie voisine
La région N159 compte parmi les plus grands et les plus massifs nuages moléculaires géants du Grand Nuage de Magellan. On estime que l’ensemble du complexe s’étend sur plus de 150 années-lumière et qu’il se situe au bord sud-ouest de la célèbre nébuleuse de la Tarentule (30 Doradus), l’une des régions de formation d’étoiles les plus puissantes de l’Univers proche. Ensemble, elles forment une sorte de « laboratoire » où les astronomes peuvent observer différentes phases de la vie des étoiles — des premières compressions gravitationnelles du gaz, aux étoiles massives éclatantes, jusqu’à leurs fins explosives ultérieures.
N159 est connu des scientifiques depuis des décennies. Dès la fin des années 1990, Hubble a découvert au centre de ce complexe la nébuleuse Papillon — un nuage compact de gaz ionisé en forme de papillon, de moins de deux années-lumière de taille, qui cache une ou plusieurs étoiles jeunes particulièrement massives. Cet objet est devenu un symbole des tout premiers stades de la formation stellaire : alors que le gaz environnant commence à peine à se disperser, le rayonnement de l’étoile éclaire déjà la matière dense qui, jusqu’à récemment, dissimulait sa naissance.
Les vues actuelles de Hubble sur N159, y compris le champ parallèle présenté sur la nouvelle image, s’inscrivent dans la continuité de ces observations antérieures. Les astronomes peuvent désormais comparer les anciennes images WFPC2 aux nouvelles données WFC3 à haute sensibilité afin de suivre l’évolution de la structure des nuages sur des décennies. N159 devient ainsi non seulement une image figée, mais presque une série temporelle où l’on peut voir comment les étoiles remodèlent progressivement le gaz environnant.
Le Grand Nuage de Magellan : un laboratoire de l’évolution des galaxies
Le Grand Nuage de Magellan (GNM) est une galaxie naine de forme irrégulière, mais partiellement spirale, située à environ 160 000 à 163 000 années-lumière de la Terre. Elle mesure environ 30 000 années-lumière de large et contient des dizaines de milliards d’étoiles. Avec le plus petit Petit Nuage de Magellan, il forme une paire de galaxies satellites de la Voie lactée, reliées par un pont de gaz et entourées d’une enveloppe commune d’hydrogène. Cette proximité et sa taille relativement modeste font du GNM un terrain idéal pour étudier comment les galaxies forment et recyclent la matière stellaire.
Contrairement à la Voie lactée, dont l’intérieur est difficile à étudier à cause des nuages de poussière et de notre position à l’intérieur du disque, nous observons le Grand Nuage de Magellan de l’extérieur. Ses champs d’étoiles et ses nébuleuses se dévoilent comme une mosaïque de zones diverses : des amas globulaires anciens, des régions calmes à faible taux de formation d’étoiles, jusqu’à des régions explosives comme la Tarentule et N159. Chacune reflète des conditions différentes de densité de gaz, de métallicité et de perturbations gravitationnelles.
Des recherches récentes ont montré qu’il est probable que le centre du Grand Nuage de Magellan abrite un trou noir supermassif d’une masse d’environ 600 000 Soleils. Cette hypothèse est étayée par les trajectoires d’un groupe d’étoiles extrêmement rapides, dites hypervéloces, qui semblent avoir été éjectées du noyau galactique du GNM lors d’une rencontre rapprochée avec ce trou noir. De tels résultats confortent l’idée que presque chaque galaxie, même naine comme le Grand Nuage de Magellan, possède un trou noir en son centre.
Dans ce contexte plus large, des régions comme N159 aident à comprendre comment la formation stellaire active et l’action d’un trou noir supermassif façonnent ensemble l’évolution de toute la galaxie. Tandis que les étoiles massives dans les nébuleuses expulsent et chauffent le gaz par leurs vents et les explosions de supernovae, la gravité du trou noir central peut réorienter le flux de matière interstellaire à l’échelle globale.
Vents stellaires et « bulles » : la rétroaction à l’œuvre
Sur la nouvelle image de Hubble, une série de bulles ressemblant à des sphères creuses témoigne d’un processus que les astronomes appellent rétroaction (feedback). Lorsqu’une étoile massive naît, elle ne reste pas une observatrice passive : par son énergie et ses vents, elle « nettoie » rapidement son environnement immédiat. Le gaz qui alimentait autrefois la naissance de l’étoile est soufflé vers l’extérieur, comprimé dans les parois de la bulle et chauffé jusqu’à briller. Au centre de la bulle demeure une jeune étoile, souvent révélée seulement quand une partie de la matière environnante s’écarte.
Aux bords de ces cavités naissent de nouveaux contrastes : si le gaz est raréfié et se refroidit à certains endroits, ailleurs la compression peut déclencher la formation d’étoiles supplémentaires. Il se crée ainsi un réseau complexe d’influences réciproques où une génération d’étoiles fixe les conditions de la suivante. Dans N159, on distingue de nombreuses bulles de ce type, ce qui suggère une « usine » active depuis longtemps par vagues successives, plutôt qu’un seul épisode isolé de formation stellaire.
Des nuages sombres, presque noirs, au premier plan masquent la lumière des étoiles situées derrière eux, mais renseignent en même temps sur la distribution de la poussière. Cette poussière, composée de grains silicatés et carbonés, est essentielle au refroidissement du gaz et à la formation de molécules — donc à la formation des planètes. Sur l’image de Hubble, les filaments sombres agissent comme des ombres s’étirant sur une toile de fond incandescente, canalisant le flux de gaz dans des couloirs étroits qui alimentent la croissance des protoétoiles.
Au-delà des données optiques, les astronomes étudient N159 et des régions similaires dans d’autres domaines du spectre électromagnétique — des ondes radio jusqu’aux rayons X. Les radiotélescopes révèlent des nuages froids d’hydrogène moléculaire et de monoxyde de carbone, tandis que les instruments infrarouges, comme ceux du télescope spatial James Webb, peuvent « regarder » plus profondément dans les noyaux poussiéreux où les étoiles sont encore cachées au tout premier stade de formation. La nouvelle image de Hubble fait ainsi partie d’un puzzle plus vaste où chaque instrument apporte une pièce d’information différente.
Pourquoi N159 est important pour comprendre la formation des étoiles
Bien que N159 se situe en dehors de notre galaxie, les conditions du Grand Nuage de Magellan rappellent à bien des égards des phases plus anciennes de l’histoire de l’Univers. Cette galaxie présente une proportion un peu plus faible d’éléments chimiques lourds (une métallicité plus faible) que la Voie lactée. Comme les premières générations d’étoiles se sont formées dans un environnement encore plus pauvre chimiquement, l’observation de N159 aide les scientifiques à déduire à quoi ressemblait la formation stellaire dans le jeune Univers.
Il est particulièrement important que N159 fasse naître un grand nombre d’étoiles très massives. Elles vivent peu de temps — seulement quelques millions d’années — mais, via les supernovae et des vents puissants, elles rejettent dans l’espace environnant des éléments plus lourds tels que le carbone, l’oxygène et le fer. Ces éléments se retrouvent ensuite dans de nouvelles générations d’étoiles et de systèmes planétaires. Chaque regard détaillé sur des régions comme N159 est en réalité un aperçu de la manière dont l’Univers s’« enrichit » chimiquement et comment se créent les conditions nécessaires à la formation de planètes semblables à la Terre.
La nouvelle image de Hubble en champ parallèle permet aux astronomes de comparer différentes parties d’un même complexe et de repérer des nuances dans la distribution du gaz, la formation de bulles et la concentration de jeunes étoiles. Certaines zones de N159 semblent avoir déjà traversé plusieurs vagues de formation et de destruction de nuages, tandis que d’autres entrent à peine dans une phase de formation stellaire intense. Ces différences fournissent des données sur la façon dont les vagues de formation se propagent à travers tout le nuage et sur la durée d’une « saison » active dans une seule usine stellaire.
Pour le grand public, les images de Hubble de N159 et de régions similaires sont peut-être avant tout spectaculaires visuellement — réseaux de nuages rouges, ombres sombres et points étincelants d’étoiles rappelant des abstractions artistiques. Mais pour l’astronomie, elles constituent un outil clé pour reconstituer le cycle de vie des étoiles et l’évolution des galaxies. Chaque nouveau détail extrait de ces images, de la forme des bulles à la répartition des jeunes étoiles, aide à répondre à la question fondamentale : comment, à partir de nuages froids de gaz, naissent des étoiles qui, des milliards d’années plus tard, peuvent accueillir des planètes et, potentiellement, la vie.
Sources :
- ESA/Hubble – publication officielle et description de la nouvelle image de la région N159 dans le Grand Nuage de Magellan (lien)
- NASA – observations antérieures de Hubble de N159 et de la nébuleuse Papillon, montrant la structure des nuages et la nébuleuse en forme de papillon au sein du complexe N159 (lien)
- Sci.News – analyse de la dernière image Hubble du nuage de formation stellaire N159 et description des structures visibles dans la nébuleuse (lien)
- Constellation Guide – informations générales sur le Grand Nuage de Magellan, sa distance, sa taille et sa population d’étoiles (lien)
- NASA Science – aperçu des caractéristiques du Grand Nuage de Magellan et de ses principales régions de formation stellaire, dont la nébuleuse de la Tarentule et les zones environnantes (lien)
- Reuters – reportage sur la découverte d’un trou noir supermassif au centre du Grand Nuage de Magellan à partir d’observations d’étoiles hypervéloces (lien)
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