Le télescope spatial James Webb a repéré de l'eau et de la poussière tourbillonnant autour d'une étoile située dangereusement près du trou noir supermassif au centre de notre galaxie, la Voie lactée. C'est la première fois que de l'eau est détectée dans l'enveloppe d'une étoile si proche d'un tel monstre gravitationnel, et cela suggère que les éléments constitutifs des planètes peuvent se former même dans les quartiers cosmiques les plus hostiles.
Une étoile au bord de l'abîme
L'étoile, connue sous le nom d'IRS 3, se trouve à seulement 0,55 année-lumière de Sagittarius A*, le trou noir qui ancre notre galaxie. Elle est dans la phase de branche asymptotique des géantes, un stade tardif de la vie stellaire où les étoiles gonflent en corps énormes, froids et lumineux, et perdent du gaz par des vents puissants. Ce matériau éjecté est une source majeure de poussière cosmique, mais les astronomes n'étaient pas sûrs que cette poussière puisse survivre si près du rayonnement intense d'un trou noir.
En utilisant l'instrument infrarouge moyen (MIRI) de Webb, une équipe internationale dirigée par Florian Peißker de l'Université de Cologne en Allemagne a analysé la lumière infrarouge de l'étoile. Ils ont trouvé des signatures claires de poussière de silicate riche en oxygène et, pour la première fois, de l'eau dans l'enveloppe environnante de l'étoile. La découverte montre que même dans des conditions extrêmes, les étoiles évoluées peuvent continuer à produire les matières premières pour de futures étoiles et planètes.
Une identité chimique surprenante
IRS 3 est connue depuis longtemps comme l'une des sources infrarouges moyennes les plus brillantes du centre galactique, grâce à sa grande enveloppe poussiéreuse. Des études antérieures suggéraient qu'elle pourrait être riche en carbone, mais les nouvelles données de Webb racontent une histoire différente. Le télescope a capturé deux signatures infrarouges fortes de poussière de silicate, composée de silicium et d'oxygène, identifiant IRS 3 comme une étoile évoluée riche en oxygène.
« Cette découverte a été possible grâce aux instruments infrarouges très performants de Webb », a déclaré Macarena Garcia Marin de l'ESA, co-auteure de l'étude. « C'est la première fois qu'un spectre infrarouge moyen continu est collecté pour cette étoile, ce qui nous a permis de détecter les caractéristiques de la poussière de silicate et de révéler la véritable identité chimique de l'étoile. » L'équipe a combiné le spectre avec des simulations de la façon dont la lumière traverse différents matériaux pour confirmer la découverte.
Pourquoi cela compte pour le recyclage cosmique
Les centres galactiques sont parmi les environnements les plus extrêmes de l'univers, et comprendre si les étoiles peuvent enrichir leur environnement là-bas est essentiel pour savoir comment la matière circule à travers les galaxies. Les nouvelles observations, publiées dans la revue Astronomy & Astrophysics, fournissent la vue infrarouge moyenne la plus détaillée à ce jour d'IRS 3 et montrent que la production de poussière reste résiliente même près d'un trou noir supermassif.
Pour les astronomes locaux et les passionnés d'espace, c'est un rappel que le cœur de la Voie lactée n'est pas seulement un vide destructeur, mais aussi un endroit où la création peut encore se produire. L'eau et la poussière autour d'IRS 3 pourraient un jour faire partie de nouvelles étoiles ou planètes, prouvant que même au bord d'un trou noir, les ingrédients de la vie peuvent persister.
