Un portrait en deux dimensions d'une étoile mourante
De nouvelles images combinées des télescopes spatiaux Euclid et Hubble révèlent la Nébuleuse de l'Œil-de-Chat comme jamais auparavant. Du vaste environnement galactique jusqu'au cœur étonnamment complexe de l'objet : ce portrait constitue un triptyque unique des dernières phases de vie d'une étoile semblable à notre Soleil.
Ce portrait flambant neuf de la Nébuleuse de l'Œil-de-Chat (NGC 6543) est tout simplement un chef-d'œuvre astronomique. Désignée « photo du mois » par ESA/Hubble, cette image est le fruit d'une collaboration exceptionnelle entre deux des instruments les plus perfectionnés jamais envoyés dans l'espace : le télescope européen Euclid et l'iconique télescope spatial Hubble. Ensemble, ils dévoilent la complexité époustouflante de cette étoile en train de mourir, située dans la constellation du Dragon (Dra), à environ 4 400 années-lumière de la Terre.
À gauche, le regard large d'Euclid montre la nébuleuse au sein d'une mer de galaxies lointaines. À droite, la vision perçante de Hubble révèle le noyau complexe fait de filaments de gaz et de bulles soufflées. Crédit : ESA/Hubble & NASA, ESA Euclid/Euclid Consortium/NASA/Q1-2025, J.-C. Cuillandre & E. Bertin (CEA Paris-Saclay), Z. Tsvetanov.
Un double regard sur la mort d'une étoile
Là où Hubble est reconnu pour ses clichés d'une précision extrême sur de petites portions du ciel, Euclid excelle dans la capture de vastes champs profonds. En combinant leurs forces, les deux observatoires produisent un tableau complet et sans précédent. La vue large d'Euclid, obtenue en lumière visible et infrarouge, replace la nébuleuse dans son contexte cosmique. La région centrale lumineuse, avec ses bulles et filaments bleu-blanc, est entourée d'un anneau coloré de gaz éjecté par l'étoile lors d'une phase antérieure. En arrière-plan, la véritable puissance d'Euclid se manifeste : une collection vertigineuse de galaxies lointaines, offrant un aperçu de l'univers profond.
La Nébuleuse de l'Œil-de-Chat se détache sur un fond peuplé d'innombrables galaxies distantes. Le noyau bleu et l'anneau de gaz rouge racontent l'histoire d'une étoile qui expulse progressivement ses couches externes. Crédit : ESA/Hubble & NASA, ESA Euclid/Euclid Consortium/NASA/Q1-2025, J.-C. Cuillandre & E. Bertin (CEA Paris-Saclay), Z. Tsvetanov.
Là où Euclid embrasse l'environnement élargi, Hubble prend le relais pour les détails rapprochés. Grâce à sa Advanced Camera for Surveys (ACS), Hubble zoome sur le cœur chaotique de la nébuleuse. Les données révèlent un véritable tapis de coques concentriques, de nœuds de gaz denses et de jets à grande vitesse. Ces structures, façonnées par des ondes de choc, résultent d'éjections épisodiques de masse par l'étoile centrale. Elles constituent en quelque sorte une archive fossile cosmique de sa dernière et tumultueuse phase de vie.
Ce cliché extrêmement net de l'Advanced Camera for Surveys de Hubble montre le centre chaotique de la nébuleuse. Des jets de gaz s'échappent de part et d'autre, tandis que des anneaux concentriques et des nœuds de gaz denses témoignent d'éruptions antérieures de l'étoile mourante, située à 4 400 années-lumière. Crédit : ESA/Hubble & NASA, Z. Tsvetanov.
Le mystère de l'Œil-de-Chat dévoilé
La structure fascinante de cette nébuleuse est connue depuis longtemps. Dès 1864, l'astronome William Huggins découvrit que cet objet, contrairement aux étoiles ordinaires, produisait un spectre caractéristique de gaz incandescent. La Nébuleuse de l'Œil-de-Chat devenait ainsi la première nébuleuse planétaire pour laquelle cette propriété était établie.
Mais c'est seulement avec l'arrivée de Hubble, en 1995, que la véritable morphologie complexe de l'objet devint pleinement visible. Les premières images Hubble révélèrent déjà des coques de gaz concentriques et des jets, alimentant l'hypothèse que l'étoile centrale pourrait faire partie d'un système binaire.
Cette hypothèse fut renforcée en 2022 par les travaux du lycéen Ryan Clairmont. En construisant un modèle 3D de la nébuleuse à partir de données spectrales, il découvrit une paire d'anneaux presque parfaitement symétriques autour de l'enveloppe externe. « Quand j'ai vu la Nébuleuse de l'Œil-de-Chat pour la première fois, j'ai été stupéfait par sa belle structure symétrique. J'étais encore plus surpris que sa structure en 3D ne soit pas entièrement comprise », déclara-t-il. Son modèle démontra que ces anneaux s'expliquent le mieux par un jet en précession — un flux de gaz qui oscille comme une toupie — issu d'une étoile binaire au cœur de la nébuleuse.
Un modèle 3D de la Nébuleuse de l'Œil-de-Chat a mis en évidence des anneaux symétriques autour de la coque externe, un indice fort de la présence d'une étoile double en son centre. Crédit : Ryan Clairmont / Royal Astronomical Society.
Un tableau complet, des générations de télescopes réunies
Les nouvelles images de Hubble et Euclid ajoutent une couche supplémentaire à cette histoire. Là où des observations antérieures en rayons X (Chandra) et en lumière optique (notamment avec le Nordic Optical Telescope) avaient déjà éclairé différentes facettes de la nébuleuse — depuis un gaz brûlant à plusieurs millions de degrés jusqu'à un immense halo extrêmement ténu — les clichés les plus récents présentent désormais la nébuleuse dans une mosaïque complète et à couper le souffle.
Un halo gigantesque et extrêmement diffus entoure la nébuleuse. Il résulte d'éjections de masse par l'étoile survenues il y a quelque 50 000 à 90 000 ans. Crédit : Nordic Optical Telescope et Romano Corradi (Isaac Newton Group of Telescopes, Espagne).
Une image de 2004 montre le « bull's eye » d'anneaux concentriques autour de l'étoile, probablement causé par des enveloppes de poussière éjectées par intervalles de 1 500 ans. Crédit : NASA, ESA, HEIC et The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ; traitement : R. Corradi et Z. Tsvetanov.
Des données en rayons X de Chandra (en bleu) révèlent un nuage de gaz chauffé à plusieurs millions de degrés autour de l'étoile centrale, conséquence d'un vent stellaire rapide percutant la matière éjectée. Crédit : Rayons X : NASA/CXC/SAO ; Optique : NASA/STScI.
La combinaison du panorama cosmique d'Euclid avec la netteté inégalée de Hubble ancre pour la première fois ce phénomène local dans le cadre plus vaste de l'univers. Ces nouveaux portraits sont bien plus qu'une belle image. Ils rendent hommage aux progrès de l'astronomie et illustrent parfaitement comment différentes générations de télescopes se complètent.
De la première analyse spectrale au XIXe siècle aux modèles 3D d'aujourd'hui, chaque nouvelle donnée nous aide à mieux comprendre ce qui adviendra de notre propre Soleil dans quelques milliards d'années, lorsqu'il soufflera son dernier souffle et formera à son tour une spectaculaire nébuleuse planétaire.
