En utilisant le tableau Atacama Large Millimeter / submillimeter, ou ALMA, les astronomes ont trouvé une structure en spirale inattendue entourant l'étoile géante rouge R Sculptoris montrée ici dans cette visualisation. Crédit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Parfois, ce que nous ne pouvons pas voir est tout aussi surprenant que ce qui se trouve directement devant nous. Cela est particulièrement vrai dans une nouvelle découverte des astronomes utilisant le tableau Atacama Large Millimeter / sumbillimeter Array, ou ALMA, au Chili. Selon les astronomes, une structure en spirale surprenante et étrange entourant l'ancienne étoile R Sculptoris est probablement en train d'être créée par un compagnon invisible.
L'équipe utilisant ALMA, le télescope millimétrique / submillimétrique le plus puissant au monde, a cartographié la structure en spirale en trois dimensions. Les astronomes disent que c'est la première fois qu'une spirale de matière, avec une coquille environnante, est observée. Ils rapportent leurs découvertes dans la revue Nature cette semaine.
«Nous avons déjà vu des obus autour de ce type d'étoile», explique dans un communiqué de presse l'auteur principal Matthias Maercker de l'Observatoire européen austral et l'Institut Argelander pour l'astronomie, Université de Bonn, Allemagne. "Mais c'est la première fois que nous voyons une spirale de matière sortir d'une étoile, avec une coquille environnante."
Les scientifiques, en utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA, ont trouvé une spirale similaire, mais sans coque environnante, tout en observant l'étoile LL Pegasi. Contrairement aux nouvelles observations ALMA, cependant, les astronomes n'ont pas pu créer une carte tridimensionnelle de la structure. Les observations de Hubble ont vu la poussière tandis que l'ALMA a détecté l'émission moléculaire.
ALMA détecte la lueur chaude des molécules de monoxyde de carbone dans l'infrarouge lointain à travers les longueurs d'onde du multimètre permettant aux astronomes de cartographier les émissions de gaz entourant l'étoile en haute résolution. L'équipe pense que la bulle de matière aux formes étranges a probablement été créée par une étoile compagnon invisible en orbite autour de la géante rouge.
Alors que des étoiles comme notre Soleil atteignent la fin de leur vie, elles deviennent des géantes rouges. Gonflées et fraîches, les étoiles entament une phase de combustion d'hélium de courte durée. Pendant ce temps, les étoiles perdent de grandes quantités de leur masse dans un vent stellaire dense formant une coquille rougeoyante en expansion autour du noyau stellaire. Les impulsions se produisent environ tous les 10 000 à 50 000 ans et ne durent que quelques centaines d'années. De nouvelles observations de R Sculptoris montrent qu'un événement d'impulsion a secoué l'étoile il y a environ 1800 ans et a duré environ 200 ans. Selon les astronomes, les simulations informatiques suivant l'évolution d'un système binaire correspondent aux nouvelles observations d'ALMA.
«C'est un véritable défi de décrire théoriquement tous les détails observés provenant d'ALMA», explique le co-auteur Shazrene Mohamed, de l'Institut Argelander pour l'astronomie à Bonn, en Allemagne et l'Observatoire astronomique sud-africain. «Mais nos modèles informatiques montrent que nous sommes vraiment sur la bonne voie. ALMA nous donne un nouvel aperçu de ce qui se passe dans ces étoiles et de ce qui pourrait arriver au Soleil dans quelques milliards d'années. »
Une large vue de champ de l'étoile variable géante rouge R Sculptoris. Crédit: ESO / Digitized Sky Survey 2. Remerciements: Davide De Martin
Les astronomes considèrent R Sculptoris comme une branche géante asymptotique, ou AGB, étoile. Avec des masses comprises entre 0,8 et 8 masses solaires, ce sont des géantes rouges froides avec un minuscule noyau central de carbone et d'oxygène entouré d'une coquille brûlante d'hélium et d'hydrogène. Finalement, notre Soleil deviendra une étoile AGB. La coquille rougeoyante est composée de gaz et de poussière, matériau qui sera utilisé pour faire de futures étoiles avec leur suite de planètes et de lunes et même les blocs de construction de la vie.
«Dans un avenir proche, l'observation d'étoiles comme R Sculptoris avec ALMA nous aidera à comprendre comment les éléments qui nous composent sont des endroits atteints comme la Terre. Ils nous donnent également un aperçu de ce que pourrait être le futur lointain de notre propre star », explique Maercker.
Cette nouvelle vidéo montre une série de coupes à travers les données, chacune prise à une fréquence légèrement différente. Ceux-ci révèlent la coquille autour de l'étoile, apparaissant comme un anneau circulaire, qui semble devenir plus grand puis plus petit, ainsi qu'une structure en spirale claire dans le matériau intérieur qu'elle a mieux vue à mi-chemin de la séquence vidéo.
Source: Observatoire européen austral
Légende de la petite image: Ce qui semble être un mince motif en spirale s'éloignant d'une étoile est montré dans cette image remarquable de la caméra avancée pour les enquêtes sur le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA montre l'une des formes géométriques les plus parfaites créées dans l'espace. Il capture la formation d'une nébuleuse pré-planétaire inhabituelle, connue sous le nom d'IRAS 23166 + 1655, autour de l'étoile LL Pegasi (également connue sous le nom d'AFGL 3068) dans la constellation de Pegasus (le cheval ailé). Crédit: NASA / ESA Hubble
