Comment la nébuleuse du papillon a-t-elle obtenu ses ailes ? C’est compliqué —


  • FrançaisFrançais



  • Les nébuleuses planétaires se forment lorsque les étoiles géantes rouges expulsent leurs couches les plus externes lorsqu’elles manquent d’hélium – devenant des étoiles naines blanches chaudes et denses qui ont à peu près la taille de la Terre. La matière qui s’en est débarrassée, enrichie en carbone, forme des motifs éblouissants au fur et à mesure qu’elle est soufflée doucement dans le milieu interstellaire.

    La plupart des nébuleuses planétaires sont à peu près circulaires, mais quelques-unes ont la forme d’un sablier ou d’une aile, comme la bien nommée « nébuleuse du papillon ». Ces formes sont probablement formées par le remorqueur gravitationnel d’une deuxième étoile en orbite autour de l’étoile « parente » de la nébuleuse, provoquant l’expansion du matériau en une paire de lobes nébulaires, ou « ailes ». Comme un ballon en expansion, les ailes grandissent avec le temps sans changer leur forme d’origine.

    Pourtant, de nouvelles recherches montrent que quelque chose ne va pas dans la nébuleuse du papillon. Lorsqu’une équipe dirigée par des astronomes de l’Université de Washington a comparé deux expositions de la nébuleuse du papillon prises par le télescope spatial Hubble en 2009 et 2020, ils ont constaté des changements spectaculaires dans le matériau à l’intérieur des ailes. Comme ils le rapporteront le 12 janvier lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle, des vents puissants entraînent des altérations complexes de la matière dans les ailes de la nébuleuse. Ils veulent comprendre comment une telle activité est possible à partir de ce qui devrait être une « étoile crachotante, en grande partie moribonde, sans carburant restant ».

    « La nébuleuse du papillon est extrême pour la masse, la vitesse et la complexité de ses éjections de son étoile centrale, dont la température est plus de 200 fois plus chaude que le soleil mais est à peine plus grande que la Terre », a déclaré le chef d’équipe Bruce Balick, un UW professeur émérite d’astronomie. « Je compare des images Hubble depuis des années et je n’ai jamais rien vu de tel. »

    L’équipe a comparé des images Hubble de haute qualité prises à 11 ans d’intervalle pour tracer les vitesses et les modèles de croissance des caractéristiques dans les ailes de la nébuleuse. La majeure partie de l’analyse a été réalisée par Lars Borchert, un étudiant diplômé de l’Université d’Aarhus au Danemark qui a participé à cette étude en tant qu’étudiant de premier cycle à l’UW.

    Borchert a découvert environ une demi-douzaine de « jets » – commençant il y a environ 2 300 ans et se terminant il y a 900 ans – poussant la matière dans une série de flux asymétriques. La matière dans les parties extérieures de la nébuleuse se déplace rapidement, à environ 500 miles par seconde, tandis que la matière plus proche de l’étoile centrale cachée se dilate beaucoup plus lentement, à environ un dixième de cette vitesse. Les trajectoires des jets se croisent, formant des structures « désordonnées » et des schémas de croissance à l’intérieur des ailes.

    La structure intérieure multipolaire et en évolution rapide de la nébuleuse n’est pas facile à expliquer à l’aide des modèles existants de la formation et de l’évolution des nébuleuses planétaires, selon Balick. L’étoile au centre de la nébuleuse, qui est cachée par la poussière et les débris, aurait pu fusionner avec une étoile compagne ou prélever de la matière d’une étoile proche, créant des champs magnétiques complexes et générant des jets.

    « À ce stade, ce ne sont que des hypothèses », a déclaré Balick. « Ce que cela nous montre, c’est que nous ne comprenons pas entièrement la gamme complète des processus de mise en forme à l’œuvre lorsque les nébuleuses planétaires se forment. La prochaine étape consiste à imager le centre nébulaire à l’aide du télescope spatial James Webb, car la lumière infrarouge de l’étoile peut pénétrer à travers la poussière. »

    Des étoiles comme notre soleil gonfleront un jour en une géante rouge et formeront des nébuleuses planétaires, expulsant du carbone et d’autres éléments relativement lourds dans le milieu interstellaire pour former des systèmes stellaires et des planètes dans un avenir lointain. Cette nouvelle recherche, et d’autres analyses « en accéléré » des nébuleuses planétaires, peuvent aider à illustrer non seulement comment les matériaux des systèmes stellaires de demain prendront forme, mais aussi comment les éléments constitutifs de notre propre oasis ont été produits et ont rassemblé des milliards de il y a des années.

    « C’est une histoire de création qui se répète encore et encore dans notre univers », a déclaré Balick. « Les processus de mise en forme fournissent un aperçu clé de l’histoire et des impacts de l’activité stellaire. »

    Les autres membres de l’équipe sont Joel Kastner du Rochester Institute of Technology et Adam Frank de l’Université de Rochester.

    N'oubliez pas de voter pour cet article !
    1 étoile2 étoiles3 étoiles4 étoiles5 étoiles (No Ratings Yet)
    Loading...
    mm

    La Rédaction

    L'équipe rédactionnelle

    Laisser un commentaire

    Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *