Des astronomes européens ont détecté une structure massive en fer cachée au sein de l'emblématique Nébuleuse de l'Anneau, à l'aide d'un nouvel instrument sur le télescope William Herschel. Le nuage en forme de barre s'étend sur environ 500 fois la taille de l'orbite de Pluton et contient du fer équivalent à la masse de Mars. Ses origines restent floues, incitant à de nouvelles investigations.
La Nébuleuse de l'Anneau, une coquille luminescente de gaz dans la constellation de la Lyre observée pour la première fois par Charles Messier en 1779, a révélé une caractéristique inattendue. Située à 2 600 années-lumière et formée il y a environ 4 000 ans, cette nébuleuse planétaire résulte d'une étoile mourante éjectant ses couches externes, à l'image de ce que le Soleil devrait faire dans des milliards d'années. Une équipe de l'University College London et de l'Université de Cardiff a identifié un nuage étroit en forme de barre de fer profondément à l'intérieur de la région elliptique interne de la nébuleuse. Cette structure, détaillée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, mesure environ 500 fois la longueur de l'orbite de Pluton autour du Soleil et contient une masse de fer comparable à celle de Mars. La découverte provient d'observations réalisées avec le mode Large Integral Field Unit (LIFU) de l'instrument WEAVE sur le télescope William Herschel de 4,2 mètres à l'Observatoire du Roque de los Muchachos. Cette configuration, composée de centaines de fibres optiques, a permis d'obtenir des spectres détaillés sur toute la nébuleuse pour la première fois, cartographiant sa composition à chaque point. L'auteur principal, le Dr Roger Wesson, du Département de physique et d'astronomie de l'UCL et de l'Université de Cardiff, a expliqué : «Bien que la Nébuleuse de l'Anneau ait été étudiée avec de nombreux télescopes et instruments différents, WEAVE nous a permis de l'observer d'une nouvelle manière, fournissant bien plus de détails qu'auparavant. En obtenant un spectre en continu sur toute la nébuleuse, nous pouvons créer des images de la nébuleuse à n'importe quelle longueur d'onde et déterminer sa composition chimique à n'importe quelle position. Lorsque nous avons traité les données et parcouru les images, une chose s'est démarquée avec une clarté absolue : cette « barre » d'atomes de fer ionisés auparavant inconnue, au milieu de l'anneau familier et emblématique.» L'origine de la barre de fer reste mystérieuse. Elle pourrait conserver des détails de l'éjection de matière de l'étoile ou représenter les restes d'une planète rocheuse vaporisée lors de la phase d'expansion antérieure de l'étoile. La co-auteure, la professeure Janet Drew de l'UCL, a souligné : «Nous avons définitivement besoin d'en savoir plus — en particulier si d'autres éléments chimiques coexistent avec le fer récemment détecté, car cela nous indiquerait probablement la bonne classe de modèle à poursuivre. Pour l'instant, il nous manque cette information importante.» L'équipe prévoit des observations de suivi avec WEAVE à plus haute résolution pour détecter les éléments coexistants et clarifier la formation. Le Dr Wesson a suggéré que des structures similaires pourraient être courantes dans d'autres nébuleuses, tandis que le scientifique du projet WEAVE, le professeur Scott Trager, a mis en avant le potentiel de l'instrument pour d'autres découvertes. WEAVE réalisera huit grandes enquêtes sur cinq ans, incluant des études de nébuleuses ionisées à travers la Voie lactée septentrionale.