How big is Nébuleuse Stingray?

La nébuleuse Stingray est une nébuleuse planétaire : une coquille de gaz lumineux rejetée par une étoile mourante et éclairée par l'étoile chaude qu'elle a laissée derrière elle. En 1998, la NASA l'a décrite comme la plus jeune nébuleuse planétaire connue. D'après la plus récente estimation, elle mesure environ 1 100 milliards de kilomètres de diamètre. Sa distance à la Terre étant incertaine, les estimations publiées de sa largeur vont d'environ 560 à 1 500 milliards de kilomètres.

Taille

Les étoiles ordinaires comme le Soleil devraient terminer leur vie en formant une nébuleuse planétaire. Vue depuis la Terre, la nébuleuse Stingray paraît minuscule : son anneau interne lumineux ne mesure qu'environ 1,6 seconde d'arc de long, une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré. Aucun détail n'en était visible avant que le télescope spatial Hubble ne l'observe.

Pour convertir cet angle en taille réelle, il faut connaître la distance ; les estimations de celle-ci vont d'environ 2 700 à 19 000 années-lumière. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9 460 milliards de kilomètres. Une étude de Hubble menée en 1998 a retenu 18 000 années-lumière, ce qui donnait à la nébuleuse un diamètre d'environ 1 500 milliards de kilomètres.

Des études plus récentes ont situé l'étoile plus près de nous. Une étude de 2014 a trouvé une distance d'environ 5 200 années-lumière et une largeur d'environ 560 milliards de kilomètres. Une étude de 2017 a retenu environ 8 200 années-lumière ; son modèle du gaz lumineux donne un diamètre d'environ 1 100 milliards de kilomètres, soit 0,12 année-lumière.

Comparaisons de taille

Avec ses 1 100 milliards de kilomètres, la nébuleuse est environ huit fois plus large que la distance entre le Soleil et le point le plus éloigné de l'orbite de Sedna.
Elle est environ 120 fois plus large que l'orbite de Neptune, la planète la plus éloignée du Soleil.
Si l'orbite de Neptune était réduite à la taille d'un ballon de basket, la nébuleuse mesurerait environ 30 mètres de diamètre.
Elle mesure environ 43 jours-lumière de large : la lumière met environ 43 jours à la traverser.

Une nébuleuse qui s'est allumée

Entre 1971 et 2002, l'étoile centrale de la nébuleuse, appelée SAO 244567, s'est réchauffée, passant de moins de 22 000 à environ 60 000 degrés Celsius. Le gaz qui l'entoure a commencé à briller comme une nébuleuse planétaire, probablement au début des années 1980. Sa forme, qui rappelle celle d'une raie pastenague, a donné son nom à la nébuleuse.

Les images de Hubble montrent un anneau de gaz lumineux autour de l'étoile, avec des bulles de gaz éjectées au-dessus et en dessous de l'anneau. Une seconde étoile, compagne de l'étoile centrale, se trouve à l'intérieur de la nébuleuse.

Un déclin rapide

Des images de Hubble prises à 20 ans d'écart, en 1996 et en 2016, montrent la nébuleuse en train de pâlir et de changer de forme. La lumière émise par son oxygène a chuté d'un facteur proche de 1 000. Les bords ondulés qui évoquaient une raie pastenague ont presque disparu, et l'anneau interne, autrefois lumineux, semble se rétrécir à mesure qu'il s'estompe.

Ce déclin reflète des changements dans l'étoile centrale, qui se refroidit et émet de moins en moins de rayonnement qui fait briller le gaz. Une hypothèse est que son réchauffement antérieur provenait d'un bref éclat de fusion de l'hélium — la fusion de noyaux d'hélium, qui libère de l'énergie — dans une coquille autour du noyau de l'étoile. En 2020, les astronomes ont estimé qu'à ce rythme de déclin, la nébuleuse serait à peine détectable dans 20 ou 30 ans.