How big is Nébuleuse de la Fourmi?

La nébuleuse de la Fourmi est un nuage de gaz lumineux rejeté par une étoile mourante, dans la constellation australe de la Règle. Vue depuis des télescopes au sol, elle ressemble à la tête et au corps d'une fourmi. La NASA estime sa longueur à environ 1,6 année-lumière, soit 15 billions de kilomètres (une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an). Sa distance à la Terre est incertaine, tout comme sa longueur réelle.

Taille

Dans le ciel, la nébuleuse entière mesure environ 1 minute d'arc de long ; une minute d'arc vaut 1/60 de degré. Sa partie la plus brillante est une paire de lobes en forme de bulles, un de chaque côté de l'étoile centrale, qui forment le corps de la fourmi. Ils s'étendent à environ 15 secondes d'arc, soit un quart de minute d'arc, de l'étoile dans chaque direction, si bien qu'ensemble ils couvrent environ la moitié de la longueur totale de la nébuleuse. Des colonnes et des traînées de gaz plus faibles s'étendent encore plus loin.

Pour convertir cet angle en longueur, il faut connaître la distance de la nébuleuse, difficile à mesurer. Les estimations publiées vont d'environ 3 300 à 8 800 années-lumière. À ces distances, 1 minute d'arc correspond à environ 1 à 2,6 années-lumière, et l'estimation de la NASA, 1,6 année-lumière, se situe dans cette fourchette.

Comparaisons de taille

La nébuleuse du Boomerang, un autre nuage en forme de sablier autour d'une étoile mourante, mesure environ 2 années-lumière de long. Selon l'estimation de la NASA, la nébuleuse de la Fourmi en représente environ les quatre cinquièmes.
L'estimation de la NASA correspond à environ un demi-parsec, une unité de distance équivalant à environ 3,26 années-lumière.
La nébuleuse mesure un peu plus du tiers de la distance du Soleil à Proxima Centauri, soit 4,2 années-lumière.
Si la nébuleuse de la Fourmi était réduite à la taille d'une personne de 1,7 mètre, l'orbite entière de Neptune mesurerait environ 1 millimètre de diamètre.

Quatre flux de gaz

Une étude détaillée menée en 2004 à l'aide du télescope spatial Hubble et de grands télescopes au sol a mis en évidence au moins quatre flux distincts de gaz s'échappant de l'étoile. Ce sont les lobes brillants en forme de bulles, deux colonnes étroites, un cône de rayons faibles, et un anneau aplati très faible. L'équipe a nommé cet anneau le chakram, d'après une ancienne arme de jet en forme de disque originaire d'Inde.

La vitesse de chaque partie suggère que l'étoile les a rejetées lors d'une série d'éruptions. Les rayons faibles sont apparus en premier, il y a au moins environ 1 500 ans, et les lobes brillants en dernier. Le gaz qui s'échappe le long du grand axe de la nébuleuse atteint environ 500 kilomètres par seconde. À cette vitesse, il pourrait parcourir la distance de la Terre à la Lune en environ 13 minutes.

Une étoile énigmatique

Les astronomes ne s'accordent toujours pas sur la nature exacte de la nébuleuse de la Fourmi. Elle a été classée comme nébuleuse planétaire, la coquille de gaz lumineuse qu'une étoile mourante laisse derrière elle, mais aussi comme un type d'étoile double. Un disque plat de poussière cache l'étoile centrale, qui pourrait elle-même être une paire d'étoiles.

Une étoile compagne proche de l'étoile mourante pourrait expliquer la forme de la nébuleuse, en attirant le gaz sortant vers deux lobes. Des champs magnétiques tordus par la rotation de l'étoile constituent une autre explication possible.

En 2018, des astronomes utilisant l'observatoire spatial Herschel de l'Agence spatiale européenne ont découvert que l'hydrogène gazeux du noyau amplifie une partie de sa propre lumière, selon le même processus qu'un laser. L'astronome D. H. Menzel, qui a découvert la nébuleuse en 1922, avait été l'un des premiers scientifiques à suggérer qu'une telle amplification pouvait se produire. La nébuleuse est aussi appelée Menzel 3 en son honneur.