La Nébuleuse d’Orion

Le terme de nébuleuse provient du latin nebulosus signifiant « flou » et de nebula « nuage ». Une nébuleuse est constituée de poussière interstellaire et de gaz comme l’hydrogène.

La Nébuleuse d’Orion est une des plus connues de notre ciel, notamment du fait de ses couleurs chatoyantes. Mais comment se forment ces couleurs ? Quelle est l’origine de la lumière qui parvient à nos yeux ? Et concrètement, que voit-on quand on regarde cette nébuleuse ?

Tout d’abord, lorsqu’on observe la Nébuleuse d’Orion, on peut distinguer différentes zones colorées, comme on peut le voir ci-dessous :

sources images: The Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team

1. Étoiles et rayonnement de corps noir

Dans cette zone et à d’autres endroits au cœur de la nébuleuse, on peut voir des étoiles. Celles-ci émettent ce qu’on appelle un rayonnement de corps noir.

Ce rayonnement est émis grâce à la chaleur produite par un corps dense ou solide. Le rayonnement dépend de la chaleur produite  : plus le corps est chaud, plus la lumière sera riche en longueurs d’onde courtes (bleu).

Lorsqu’on observe le spectre lumineux provenant d’un rayonnement de corps noir, on obtient un spectre d’émission continu.

Selon la période de vie d’une étoile, sa température et donc la couleur de la lumière qu’elle émet peut varier (rouge pour les moins chaudes, jusqu’à bleu pour celles aux températures très élevées).

2. Gaz et rayonnements par photoionisation et recombinaison

Dans la zone 2 et la majeure partie de la nébuleuse, on observe une couleur et un rayonnement rouge/rose. Cette lumière est produite au sein des atomes dans les régions HII (nébuleuses gazeuses) et nécessite la présence d’une étoile chaude comme source d’énergie.

Ces étoiles chaudes (de catégories O et B) émettent des rayons ultra-violets. Les UV séparent l’électron des atomes d’hydrogènes : c’est la photoionisation. Ces électrons sont ensuite récupérés par les protons afin d’équilibrer les atomes (recombinaison). C’est le passage des électrons au travers des couches électroniques qui émet le rayonnement et la lumière que nous percevons.

Le passage des électrons de la couche 3 à la couche 2 produit une lumière rouge caractéristique qui permet d’identifier le rayonnement par photoionisation et recombinaison, et donc la présence de gaz au sein d’une nébuleuse car celui-ci est un élément nécessaire à ce mode de rayonnement.

3-4. Émission par la poussière : absorption et diffusion 

Dans la troisième zone, nous pouvons observer des rayonnements bleutés qui sont causés par le phénomène d’émission par la poussière (voir schéma).

On considère qu’il y a autant de rayonnements d’étoiles bleus et rouges qui parviennent jusqu’au nuage de poussières. Ces poussières diffusent la lumière, les rayons sont donc déviés (c’est-à-dire que la lumière arrive sur une particule et repart dans une autre direction) : c’est le phénomène de diffusion. Les rayons bleus sont plus déviés que les rayons rouges, donc lorsqu’on observe le nuage de poussières depuis le côté (voir œil sur le schéma), l’image est bleuie. C’est donc pour cela que la zone 3 est bleutée.

Tout de même, une partie de la lumière (représentée sur le schéma par des rayons violets) est absorbée par le nuage de poussières : c’est le phénomène d’absorption. Cela provoque de la chaleur qui émet un rayonnement infrarouge. Ces rayons ne sont pas visibles à l’œil nu. Le Télescope Hubble (qui a pris cette photo de la nébuleuse d’Orion) étant conçu majoritairement pour capturer le spectre de la lumière visible, on ne peut pas voir la lumière produite par le rayonnement de corps noir. Cela explique donc les tâches noires dues à l’absorption de la poussière présente en zone 4.

Anna et Lauriana