How big is Nébuleuse du Boomerang?

La nébuleuse du Boomerang est un nuage de gaz et de poussière rejeté par une étoile mourante, à environ 5 000 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Centaure. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9,46 billions de kilomètres. Les deux lobes de la nébuleuse s'étendent sur environ 2 années-lumière, soit 19 billions de kilomètres, mis bout à bout. En 2026, c'est l'objet naturel le plus froid connu de l'univers.

Taille

Vue par le télescope spatial Hubble, la nébuleuse présente deux lobes presque symétriques de part et d'autre de son étoile centrale, ce qui lui donne la forme d'un sablier. La NASA estime que chaque lobe mesure près d'une année-lumière, ce qui porte la longueur totale de la nébuleuse à environ 2 années-lumière.

Ce chiffre dépend de la distance de la nébuleuse, qui reste incertaine. La NASA avance environ 5 000 années-lumière, et l'équipe qui l'a étudiée avec le radiotélescope ALMA retient un chiffre proche, environ 4 900. Cette équipe a aussi calculé qu'elle ne pouvait pas se trouver à plus d'environ 13 000 années-lumière. Si elle est plus éloignée que 5 000 années-lumière, elle est aussi plus grande.

Les lobes visibles ne représentent qu'une partie de la nébuleuse. Les observations d'ALMA ont détecté un flux de gaz très froid s'échappant de l'étoile jusqu'à au moins 120 000 unités astronomiques, une unité astronomique (au) étant la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Ce flux froid mesure donc au moins 3,8 années-lumière de diamètre, soit presque le double de la longueur de la nébuleuse visible. Les astronomes pensent que les lobes sont les parties éclairées par la lumière stellaire qui s'échappe du centre.

Comparaisons de taille

La nébuleuse mesure environ la moitié de la distance du Soleil à Proxima Centauri, soit 4,2 années-lumière.
Un parsec, une unité de distance équivalant à environ 3,26 années-lumière, mesure environ 1,6 fois la longueur de la nébuleuse.
Une bande dense de poussière et de gaz entoure le milieu de l'étoile. Elle mesure environ 1 740 au de diamètre, soit environ 29 fois la largeur de l'orbite de Neptune.
Si l'orbite entière de Neptune était réduite à la taille d'un ballon de basket, cette bande de poussière mesurerait environ 7 mètres de diamètre, et la nébuleuse visible environ 500 mètres de long.

Le lieu le plus froid connu

Des mesures radio réalisées en 1995 ont montré que le gaz de la nébuleuse n'est qu'à environ 1 kelvin, soit un degré au-dessus du zéro absolu. Cela correspond à environ −272 degrés Celsius. C'est encore plus froid que le fond diffus cosmologique, la plus ancienne lumière de l'univers, qui atteint la Terre depuis tout le ciel à environ 2,7 kelvins.

Le gaz s'est refroidi en se dilatant très rapidement. Il s'éloigne de l'étoile à environ 164 kilomètres par seconde, soit 590 000 kilomètres par heure. Les observations d'ALMA montrent que ce flux froid contient au moins 3,3 fois la masse du Soleil.

Une étoile mourante

Le Boomerang est une nébuleuse pré-planétaire. Il s'agit d'une brève étape, d'environ 1 000 ans, entre une vieille étoile géante rouge gonflée et une nébuleuse planétaire, la coquille de gaz lumineuse que laisse derrière elle une étoile mourante. Ce gaz correspond aux couches externes de la géante rouge.

L'étoile a perdu de la masse à une vitesse inhabituelle. Les astronomes qui l'ont étudiée avec ALMA estiment qu'une étoile compagne a spiralé dans la géante rouge et a fusionné avec son noyau, éjectant les couches externes de la géante. Keith Taylor et Mike Scarrott ont donné son nom à la nébuleuse en 1980, d'après sa forme vue à travers un grand télescope en Australie.