How big is Nébuleuse de l'Anneau?

La nébuleuse de l'Anneau est une coquille de gaz incandescent rejetée par une étoile mourante, à environ 2 600 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Lyre. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9,46 billions de kilomètres. L'anneau brillant de la nébuleuse mesure environ 1 année-lumière, soit environ 10 billions de kilomètres, de diamètre. Un halo de gaz bien plus faible qui l'entoure atteint environ 3 années-lumière de diamètre.

Taille

La nébuleuse de l'Anneau est une nébuleuse planétaire : les couches externes d'une étoile, expulsées vers la fin de sa vie. Comme tout nuage de gaz, elle n'a pas de bord net, si bien que sa taille dépend de la partie mesurée.

L'anneau brillant est légèrement ovale. Sur les images du télescope spatial James Webb, son bord externe mesure environ 88 sur 70 secondes d'arc dans le ciel, une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré. À la distance de la nébuleuse, cela correspond à environ 1,1 sur 0,9 année-lumière. La NASA décrit la nébuleuse comme mesurant environ 1 année-lumière de diamètre.

Pour convertir un angle en longueur, il faut connaître la distance. La meilleure mesure provient du télescope spatial Gaia, qui a mesuré la parallaxe de l'étoile centrale : le minuscule déplacement apparent de sa position tandis que la Terre tourne autour du Soleil. Cela place la nébuleuse à environ 2 600 années-lumière, à environ 100 années-lumière près.

Au-delà de l'anneau brillant s'étend un halo ténu. En l'incluant, la nébuleuse mesure environ 4 minutes d'arc (240 secondes d'arc) de large, soit environ 3 années-lumière à cette distance.

Comparaisons de taille

L'anneau brillant mesure environ un tiers de parsec de diamètre, et la nébuleuse avec son halo environ un parsec. Un parsec est une unité de distance équivalant à environ 3,26 années-lumière.
La plus grande largeur de l'anneau représente environ un quart de la distance du Soleil à Proxima Centauri, soit 4,2 années-lumière.
La nébuleuse du Boomerang, un nuage de gaz rejeté par une autre étoile mourante, mesure environ 2 années-lumière de long, soit environ le double de la largeur de l'anneau brillant de la nébuleuse de l'Anneau.
L'anneau contient environ 20 000 amas denses de gaz. Un amas typique mesure environ 150 unités astronomiques de large, une unité astronomique étant la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Cela représente environ deux fois et demie la largeur de l'orbite de Neptune.
Si l'un de ces amas était réduit à la taille d'un ballon de basket, l'anneau brillant mesurerait environ 110 mètres de long, et l'orbite entière de Neptune formerait un cercle d'environ 10 centimètres de diamètre.

Comment l'anneau s'est formé

L'étoile centrale a rejeté ce gaz il y a environ 4 000 ans. Elle possédait au départ plusieurs fois la masse du Soleil. Au cours de sa longue vie, elle a transformé l'hydrogène en hélium, et lorsque son combustible s'est raréfié, elle a gonflé en géante rouge et a perdu ses couches externes. Ce qu'il en reste devient une naine blanche, une étoile petite, dense et très chaude.

La lumière ultraviolette de l'étoile fait briller le gaz environnant. La nébuleuse s'étend à plus de 69 000 kilomètres par heure. Elle continuera de s'étendre pendant encore environ 10 000 ans, en s'estompant jusqu'à se fondre dans le gaz ténu entre les étoiles. Le Soleil, qui a une masse moindre, devrait perdre ses propres couches externes dans environ 6 milliards d'années, formant une nébuleuse plus pâle et plus étendue.

La forme de l'anneau

La nébuleuse de l'Anneau n'est pas un anneau plat. Elle a la forme d'un beignet déformé, et, depuis la Terre, on la voit presque exactement dans l'axe de l'un de ses pôles. Le centre n'est pas vide : du gaz de densité plus faible le remplit, s'étirant vers la Terre et en s'en éloignant, dans une forme rappelant un ballon de rugby.

Les images de Webb montrent aussi une dizaine d'arcs faibles, régulièrement espacés, un peu au-delà du bord de l'anneau. Les astronomes pensent qu'une étoile compagne plus petite, qui orbite autour de l'étoile centrale environ tous les 280 ans, en est à l'origine. La nébuleuse a été découverte en 1779 par Antoine Darquier de Pellepoix et Charles Messier, qui l'ont repérée en observant une comète. Elle est aussi connue sous les désignations M57 et NGC 6720.