How big is Nébuleuse de l'Hélice?

La nébuleuse de l'Hélice est une nébuleuse planétaire, le gaz lumineux qui entoure une étoile mourante, à environ 650 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Verseau. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9,46 billions de kilomètres. Le faible anneau le plus externe de la nébuleuse mesure environ 5,3 années-lumière de diamètre, soit environ 50 billions de kilomètres. L'anneau brillant que l'on voit sur la plupart des photographies fait moins de la moitié de cette largeur.

Taille

Une nébuleuse n'a pas de bord net, si bien que sa taille dépend de la partie mesurée. Une étude de 2004 a combiné des images du télescope spatial Hubble avec des vues plus larges prises par un télescope au sol. Elle a montré que l'anneau brillant principal se compose en réalité de deux parties : un disque interne et, autour de lui, un anneau externe incliné presque à angle droit par rapport au disque. Un anneau encore plus faible, bien plus externe, entoure l'ensemble ; il est aplati du côté où il rencontre le gaz ténu qui se trouve entre les étoiles.

Ces parties se mesurent par leur largeur apparente dans le ciel, et leur taille réelle dépend ensuite de la distance. Le satellite Gaia a mesuré la position de l'étoile centrale de la nébuleuse avec assez de précision pour la situer à environ 199 parsecs, un parsec valant environ 3,26 années-lumière. Cela représente environ 650 années-lumière. À cette distance, le disque interne mesure environ 1,6 année-lumière de diamètre, l'anneau externe environ 2,3 années-lumière et l'anneau le plus externe environ 5,3 années-lumière.

L'étude de 2004 utilisait une distance plus ancienne de 213 parsecs, ce qui donnait à l'anneau le plus externe un diamètre d'environ 5,7 années-lumière. Des images infrarouges prises par le Wide-field Infrared Survey Explorer montrent un halo encore plus faible autour de toute la nébuleuse, d'environ 7,5 années-lumière de diamètre à la distance mesurée par Gaia.

Comparaisons de taille

L'anneau le plus externe mesure environ une fois et quart la distance du Soleil à Proxima Centauri, soit environ 4,2 années-lumière, ce qui en fait l'objet immédiatement plus petit dans l'explorateur.
Il représente environ 340 000 fois la distance moyenne de la Terre au Soleil.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, la nébuleuse de l'Hélice mesurerait environ 8 700 kilomètres de diamètre, soit environ les deux tiers de la largeur de la Terre.
Vu depuis la Terre, l'anneau brillant est si proche et si grand que sa largeur apparente atteint presque la moitié de celle de la pleine Lune.

Comment la nébuleuse s'est formée

Une nébuleuse planétaire se forme lorsqu'une étoile de masse moyenne approche de la fin de sa vie et rejette ses couches externes de gaz dans l'espace. Le gaz brille parce qu'il est éclairé par l'énergie de l'étoile mourante en son centre. Malgré leur nom, les nébuleuses planétaires n'ont rien à voir avec les planètes. Beaucoup ressemblent, dans un petit télescope, à des disques ronds comme les planètes, ce qui explique leur nom.

L'étude de 2004 a mesuré la vitesse d'expansion des différentes parties de l'Hélice pour en déduire leur date de formation. Elle a estimé que le disque interne a environ 6 600 ans et l'anneau externe environ 12 000 ans. L'astronome allemand Karl Ludwig Harding a découvert la nébuleuse en 1823.

Nœuds cométaires

Environ 3 500 nœuds de gaz en forme de comète sont dispersés dans la nébuleuse, surtout le long de la face interne de l'anneau brillant. Les astronomes les appellent des nœuds cométaires, car chacun possède une tête lumineuse et une longue traîne faible, comme une comète. Chaque traîne s'étend sur environ 160 milliards de kilomètres, soit environ mille fois la distance de la Terre au Soleil.

Les images de Hubble suggèrent que les nœuds se forment là où le gaz chaud émis par l'étoile mourante percute le gaz plus froid qu'elle avait éjecté environ 10 000 ans plus tôt. Les nœuds devraient s'estomper peu à peu dans l'espace qui sépare les étoiles.