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Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Michel le Vendredi 06/08/2010 à 00:00
Regarder une explosion stellaire en 3D
En utilisant le très grand télescope (VLT) de l’ESO, des astronomes ont obtenu pour la première fois une image en trois dimensions de la distribution de la matière la plus profonde expulsée par une étoile récemment explosée. D’après les nouveaux résultats, l’explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz....) originelle n’a pas seulement été puissante. Elle a également été concentrée dans une direction particulière, ce qui indique de manière significative que la supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève...) a dû être très mouvementée, confirmant les modèles numériques les plus récents.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) de la matière environnant SN 1987A.

Contrairement au Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...), dont la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général,...) sera plutôt douce, les étoiles massives qui arrivent à la fin de leur courte vie (La vie est le nom donné :) explosent en supernovae en éjectant une importante quantité de matière. Dans cette catégorie d’étoile, la supernova 1987A (SN 1987A) dans le Grand Nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la...) de Magelan, situé relativement proche de nous, occupe une place très spéciale. Détectée en 1987, ce fut la première supernova observée à l’œil nu depuis 383 ans et du fait de sa relative proximité, elle a permis aux astronomes d’étudier l’explosion d’une étoile massive (Le mot massif peut être employé comme :) et ses conséquences bien plus en détail que jamais auparavant. Il n’est donc pas surprenant que peu d’événements de l’astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être confondue avec la mécanique...) moderne aient rencontré une attention aussi enthousiaste de la part des scientifiques.

SN 1987A a été une aubaine pour les astrophysiciens. Elle a en effet permis plusieurs grandes premières observationnelles significatives comme la détection de neutrinos provenant de l’effondrement du cœur intérieur de l’étoile qui déclenche l’explosion, la localisation de l’étoile sur des plaques photographiques d’archive avant son explosion, les signes d’une explosion asymétrique, l’observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) directe d’éléments radioactifs produits pendant l’explosion, l’observation (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 procuré...) de la formation de poussière dans la supernova tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comme la détection de matière circumstellaire et interstellaire.

Les nouvelles observations, en utilisant un instrument unique, SINFONI [1], sur le VLT de l’ESO ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel...) des informations encore plus approfondies sur cet événement exceptionnel puisque les astronomes sont maintenant capables d’obtenir la toute première reconstruction en 3D de la partie centrale de la matière ayant explosé.

Cette nouvelle image révèle que l’explosion a été plus forte et plus rapide dans certaines directions par rapport à d’autres, conduisant à une forme irrégulière avec certaines parties qui s’étendent plus loin dans l’espace.

La matière éjectée en premier par l’explosion voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est...) à la vitesse (On distingue :) incroyable de 100 millions de km par heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il...) ce qui correspond à un dixième de la vitesse de la lumière ou à une vitesse 100 000 fois plus rapide qu’un avion de ligne (Un avion de ligne désigne un appareil utilisé pour le transport de passagers sur des bases commerciales. Ils sont, le plus souvent, exploités par des compagnies aériennes qui en sont...). Même à cette vitesse « grand V » il lui a fallu 10 ans pour atteindre un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet...) de 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...) et de poussière expulsé préalablement par l’étoile en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter...) de mourir. Cette image démontre également qu’une autre vague (Une vague est un mouvement oscillatoire de la surface d'un océan, d'une mer ou d'un lac. Les vagues sont générées par le vent et ont une amplitude crête-à-crête allant de quelques centimètres...) de matière voyage dix fois moins vite et est chauffée par les éléments radioactifs créés pendant l’explosion.

« Nous avons établi la distribution de la vitesse des éjections les plus centrales de la supernova 1987 A » précise Karina Kjær, premier auteur de l’article 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...). « On ne comprend pas encore très bien comment une supernova explose exactement, mais la manière dont l’étoile explose est imprimée sur cette matière centrale. Nous pouvons voir que cette matière n’est pas éjectée symétriquement dans toutes les directions, mais semble plutôt avoir une direction préférée. De plus, cette direction est différente de ce qui était attendu à partir de la position de l’anneau. »

De tels comportements asymétriques étaient prédits par certains des modèles numériques les plus récents de supernovae qui ont trouvé que des instabilités à grande échelle se déroulaient pendant l’explosion. Ces nouvelles observations sont donc les premières confirmations directes de ce genre de modèles.

SINFONI est le meilleur instrument de sa catégorie et seul le niveau de détail qu’il atteint a permis à cette équipe de dresser leurs conclusions. Les systèmes d’optique adaptative (L'optique adaptative est une technique qui permet de corriger en temps réel les déformations évolutives et non-prédictives d'un front d'onde grâce à un miroir...) permettent de corriger les effets brouillant de l’atmosphère terrestre alors que la technique dite de la spectroscopie intégrale de champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) a permis aux astronomes d’étudier simultanément plusieurs parties du cœur chaotique de la supernova, conduisant à l’élaboration de l’image 3D.

« La spectroscopie intégrale de champ est une technique spéciale où pour chaque pixel (Le pixel, souvent abrégé px, est une unité de surface permettant de mesurer une image numérique. Son nom provient de la locution anglaise picture element, qui signifie « élément d'image ». Le...) nous avons des informations sur la nature et la vitesse du gaz » dit Karina Kjær. « Cela signifie qu’en plus de l’image normale nous avons également la vitesse le long de la ligne de vue. Comme nous connaissons le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) écoulé depuis l’explosion et comme la matière se déplace librement vers l’extérieur, nous pouvons convertir cette vitesse en distance. Cela nous donne une image des éjections internes comme si nous les regardions de face et par le côté. »


Note:

L’équipe a utilisé l’instrument SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared) installé sur le VLT de l’ESO. SINFONI est un spectrographe intégral de champ proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) (1,1-2,5 µm) équipé d’un module d’optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) adaptative.


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Source (c) ESO
Illustration: (c) ESO / L. Calçada