L’astre le plus brillant de cette image du Lion n’a jamais appartenu à Arp 263 : ce que le JWST a capté juste devant la galaxie

La star de cette image publiée par l’ESA/Webb n’est pas celle qu’on attendait. L’objet qui écrase littéralement le cadre par sa luminosité s’appelle BD+17 2217, une étoile brillante qui fait en réalité partie de la Voie lactée.

Elle n’a jamais appartenu à Arp 263.

Cette étoile se trouve à environ 7 000 années-lumière, en haut du champ de vision, alors que la galaxie qu’elle occulte partiellement, Arp 263, une galaxie irrégulière, se situe dans la constellation du Lion à une distance relativement proche d’environ 25 millions d’années-lumière. Autant dire deux mondes séparés par un facteur presque 3 500. Le télescope les aligne pourtant sur le même cliché, comme un photobombeur cosmique qui s’invite dans chaque prise de vue de la région.

Une étoile qui vole la vedette

L’étoile la plus brillante, avec ses longues aigrettes de diffraction créées par l’optique du télescope, ne fait pas partie de cette galaxie. Ces pointes lumineuses ne sont pas un phénomène naturel de l’étoile elle-même, mais une signature optique propre à l’instrument qui l’observe.

Le phénomène n’est pas nouveau : Hubble l’avait déjà capturé en 2023, avec un résultat presque identique. L’étoile envahissante, BD+17 2217, était parée de deux ensembles d’aigrettes de diffraction entrecroisées, la lumière interagissant avec la structure interne de Hubble pour entourer les objets brillants concentrés de quatre pointes proéminentes. Cette image montre d’ailleurs la vue en lumière visible d’Arp 263 par Hubble, initialement publiée en 2023. Deux télescopes, deux longueurs d’onde différentes, un même intrus qui refuse de se laisser oublier.

Arp 263, une galaxie née d’une fusion sans témoin

Découverte en 1784 et également cataloguée sous le nom de NGC 3239, cette galaxie a été incluse dans l’Atlas des galaxies particulières de l’astronome américain Halton Arp en 1966, comme l’une des galaxies les plus remarquables et étranges de l’échantillon. Arp l’avait classée parmi les galaxies présentant des « amas irréguliers ». Deux siècles après sa première observation, elle continue de fasciner les astronomes pour une raison précise : sa forme ne ressemble à rien de connu.

Sa silhouette trahit une histoire violente.

Arp 263 serait le résultat d’une fusion galactique passée. Le hic, c’est que la preuve directe manque à l’appel : bien qu’Arp 263 ne se soit clairement pas encore stabilisée dans une forme plus régulière après son bras de fer gravitationnel, son ancienne galaxie compagne demeure introuvable. Il est possible qu’il se soit agi d’une galaxie naine assez petite pour avoir déjà été complètement dissoute dans la plus grande Arp 263, ou que sa compagne ait simplement été beaucoup plus massive que lumineuse, ce qui la rend difficile à repérer comme vestige.

Ce que le JWST révèle sous la poussière

Cette image, prise avec la caméra proche infrarouge NIRCam, s’inscrit dans un programme scientifique précis. Elle a été réalisée à partir de données du programme d’observation n°3707 (chercheuse principale : Leroy), une étude des galaxies proches, massives et riches en formation stellaire du ciel austral.

Ces observations serviront à mieux comprendre le cycle de formation stellaire et la façon dont il se déroule à travers les galaxies ; Arp 263, avec son disque de gaz perturbé et sa formation stellaire chaotique, constitue une cible unique et fascinante pour ces recherches. Dans le détail, la poussière répartie dans toute la galaxie brille de la lumière, ici représentée en rouge, émise par des molécules complexes ; autour des régions de formation d’étoiles apparaît aussi, en bleu, du gaz hydrogène ionisé par la lumière stellaire et émettant sa propre lumière. La zone la plus intense de formation d’étoiles présente une chaîne courbée d’amas stellaires compacts, menant à la plus grande et la plus brillante nébuleuse de formation stellaire. Un ballet de couleurs qui raconte, en creux, l’agitation d’un gaz encore secoué par la collision ancienne.

Une supernova y avait déjà été traquée en 2012.

La première investigation hubblienne sur cette galaxie visait justement à observer les sites de supernovae récentes, comme la SN 2012A détectée un peu plus d’une décennie plus tôt dans Arp 263. Le JWST n’a pas résolu ce mystère-là non plus, mais il complète une enquête entamée depuis des années par plusieurs générations de télescopes. Reste que l’étoile compagne disparue d’Arp 263 continue d’échapper à toutes les optiques pointées vers le Lion, qu’elles viennent de Hubble ou de son successeur infrarouge.

Sources : science.nasa.gov | esahubble.org | esawebb.org