« Changement complet » dans la compréhension de notre univers


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  • Les scientifiques de l’espace ont récemment annoncé la découverte d’un « super Jupiter » en orbite autour d’une naine blanche, le premier détecté à l’aide d’observations directes avec la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne (ESA).

    La découverte fait partie d’un trésor de données mis à disposition dans la publication de données 3 de Gaia, qui fournit l’étude la plus détaillée de notre voisinage galactique à ce jour.

    Les observations faites par l’observatoire Gaia, qui orbite autour d’un point dans l’espace à environ 1,5 million de km de la Terre, permettront aux astronomes de créer la carte multidimensionnelle la plus précise et la plus complète de la Voie lactée et de mieux comprendre notre place dans l’Univers.

    Martin Barstow, professeur d’astrophysique et de sciences spatiales à l’Université de Leicester et directeur des partenariats stratégiques pour Space Park Leicester, fait partie de la collaboration Gaia pour avoir co-écrit plusieurs articles utilisant les nouvelles données.

    Parmi les autres points forts de Data Release 3, citons la description des « tremblements d’étoiles », l’ADN stellaire et un nouveau catalogue d’étoiles binaires de plus de 800 000 systèmes binaires. Avant le lancement de Gaia en 2013, seuls environ 30 000 binaires étaient connus dans notre galaxie.

    Le professeur Barstow a déclaré :

    « Les données de Gaia se sont déplacées dans l’astronomie comme un raz de marée. C’est l’observatoire le plus productif dont nous disposons actuellement, et il transforme à la fois l’astronomie et notre compréhension de l’Univers.

    « Cette publication de données 3 est un changement radical. Toutes les données que nous avons cataloguées à l’aide de spectres – distances stellaires, âges, composition, etc. – ajoutent une dimension supplémentaire à ce que nous savons des étoiles de notre galaxie et représentent un énorme bond en avant. »

    Les données révèlent un compagnon « super Jupiter »

    Les observations d’exoplanètes en orbite autour de naines blanches sont notoirement difficiles. Les naines blanches sont le reste du noyau d’étoiles pas assez massives pour devenir un trou noir ou une étoile à neutrons.

    Cependant, en analysant le mouvement de la naine blanche riche en métaux WD 0141-675 et en notant une « oscillation » sur son orbite, les chercheurs ont déduit l’existence d’un objet compagnon avec une masse d’environ neuf fois celle de Jupiter. Trop petite pour être une étoile, ce doit être une exoplanète.

    Ce « super Jupiter » n’est que la troisième exoplanète connue à orbiter autour d’une naine blanche, et fait de WD 0141-675 la naine blanche la plus proche de la Terre pour héberger une planète.

    Des étoiles dans leurs yeux : Gaia a plus que doublé le nombre de binaires connus

    La publication de données 3 de Gaia élargit également la compréhension des astronomes des systèmes binaires, où deux étoiles sont gravitationnellement liées l’une à l’autre. Sirius, l’étoile la plus brillante visible de la Terre (après notre Soleil), est un système binaire comprenant une étoile de séquence principale, Sirius A, et une compagne naine blanche faible, Sirius B.

    Ces nouveaux ensembles de données affinent à la fois le catalogue stellaire des binaires connus et ajoutent de nombreux autres nouveaux systèmes de ce type, portant le total des systèmes binaires connus d’environ 300 000 avant la publication de données 3 à plus de 800 000. Les chercheurs détectent les binaires à l’aide du spectromètre à vitesse radiale de Gaia et de diverses techniques ;

    • astrométrie : en détectant le mouvement d’objets sources qui ne sont pas uniformes et dont on observe qu’ils « oscillent » ou changent de direction par rapport à ce qui serait autrement attendu ;
    • photométrie : lorsqu’elle est alignée avec la ligne de mire de Gaia, où une étoile est observée passer devant une autre et « éclipser » périodiquement sa compagne ;
    • et spectroscopie : ces binaires ont une vitesse radiale qui varie périodiquement, selon qu’une étoile s’approche ou s’éloigne de notre point de vue sur la Terre.

    Le professeur Barstow a poursuivi :

    « Nous avons tellement plus de données sur les binaires avec cette version et, surtout, ces données sont tellement plus précises que ce qui était auparavant.

    « Une fois que vous avez des données plus précises sur un système binaire, vous pouvez déterminer toutes sortes de choses telles que les âges et la composition : tous les aspects sur lesquels nous n’avions pas d’informations auparavant.

    « Et en répondant à ces questions, nous pouvons commencer à comprendre davantage les principes fondamentaux du fonctionnement de notre univers, y compris la façon dont les étoiles vivent et meurent. »

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