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Posté par Redbran le Mercredi 07/02/2018 à 12:00
Des vents stellaires se comportant de façon inattendue
Le télescope XMM-Newton de l'ESA a détecté des changements surprenants dans les puissants flux de gaz de deux étoiles massives, suggérant que les vents stellaires en collision ne se comportent pas comme prévu.


Télescope XMM-Newton de l'ESA

Les étoiles massives - plusieurs fois plus grandes que notre Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la...) - mènent des vies turbulentes, brûlant rapidement leur combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant)...) nucléaire et déversant de grandes quantités de matières dans leur environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la...) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) au long de leurs brèves mais pétillantes vies.

Ces vents stellaires féroces peuvent transporter l'équivalent de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des...) en un mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) et se déplacer à des millions de km/h, si bien que lorsque deux de ces vents entrent en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.), ils libèrent d'énormes quantités d'énergie. Le choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes...) cosmique réchauffe le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...) à des millions de degrés, le faisant briller dans les rayons X.

Normalement, les vents qui entrent en collision changent peu parce que ni les étoiles ni leurs orbites ne changent. Cependant, certaines étoiles massives se comportent de façon spectaculaire. C'est le cas de HD 5980, une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) de deux étoiles géantes correspondant à 60 fois la masse de notre Soleil et situées à seulement 100 millions de kilomètres l'une de l'autre, c’est-à-dire plus proche que la Terre du Soleil.

L'une de ces étoiles géantes a connu une explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue...) majeure en 1994, rappelant l'éruption qui a fait d'Eta Carinae la deuxième étoile la plus brillante du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) pendant environ 18 ans au XIXe siècle.Bien qu'il soit maintenant trop tard pour étudier l'éruption historique d'Eta Carinae, les astronomes ont observé HD 5980 avec des télescopes à rayons X pour étudier le gaz chaud.

En 2007, Yaël Nazé de l'Université de Liège et ses collègues ont découvert la collision des vents de ces étoiles HD 5980 à l'aide d'observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) effectuées par les télescopes XMM-Newton de l'ESA et les télescopes Chandra (Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93.) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA,...) entre 2000 et 2005. Puis ils ont regardé de nouveau ces étoiles massives avec XMM-Newton en 2016. « Nous nous attendions à ce que HD 5980 s'estompe doucement au fil des ans, le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) que l'étoile revienne à une situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre...) normale. Mais nous avons été surpris car elles font exactement le contraire », explique Yaël Nazé.

Les chercheurs ont découvert que la paire d’étoiles était deux fois et demi plus brillante qu'il y a dix ans, et son émission de rayons X était encore plus énergique. « Nous n'avions jamais rien vu de tel lors d'une collision de vents stellaires. »

Comprendre le comportement de l'étoile double HD5980

À l'aide du télescope XMM-Newton de l'ESA, l'équipe autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit...) de Yaël Nazé confirme un scénario inattendu des suites de collisions de vents stellaires du système stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) HD 5980. Avec moins de matériel éjecté mais plus de lumière émise, il était difficile d'expliquer ce qui se passait. Mais les astronomes ont trouvé une étude théorique qui offre un scénario approprié.
« Quand des vents stellaires entrent en collision, la matière ayant subi le choc libère beaucoup de rayons X. Cependant, si la matière chaude émet trop de lumière, elle refroidit rapidement, le choc devient instable et l'émission de rayons X diminue. Nous pensons que ce processus quelque peu contre-intuitif est ce qui s’était produit au moment de nos premières observations, il y a plus de dix ans. Mais en 2016, le choc s'est relâché et les instabilités ont diminué, ce qui a permis à l'émission de rayons X d'augmenter. »

Ce sont les premières observations qui corroborent ce scénario. Les collègues de Yaël Nazé testent maintenant ce scénario au moyen de simulations informatiques.

« Des découvertes uniques comme celles-ci démontrent comment XMM-Newton continue de fournir aux astronomes des informations pertinentes pour améliorer notre compréhension des processus les plus énergétiques de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) », explique Norbert Schartel, scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les...) attaché au projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) XMM-Newton à l'ESA.


Référence publication:
A changing wind (WIND est un satellite de la NASA lancé le 1er novembre 1994 depuis la base de Cape Canaveral par un lanceur Delta II. De forme cylindrique de 2,4 mètres de diamètre pour 1,8 mètres de hauteur, il a été...) collision. Y. Nazé et al. Astrophysical Journal, doi: 10.3847/1538-4357/aaaaa29c.

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Source: [url=]Université de Liège[/url]