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Posté par Michel le Samedi 28/08/2010 à 00:00
Un cycle d'activité analogue à celui du Soleil découvert dans une étoile lointaine
Grâce aux données du satellite CoRoT (Convection, Rotations et Transits planétaires) du CNES, une équipe internationale (1), incluant des chercheurs français du CEA, de l'Observatoire de Midi-Pyrénées et de l'Observatoire de Paris, décèle dans une étoile située à 100 années-lumière un cycle d'activité magnétique analogue à celui du 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...). Ce résultat, obtenu pour la première fois par la technique de sismologie 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...), est publié le 27 août 2010 dans Science.


Courbe de lumière de HD49933

CoRoT s'intéresse aux oscillations des étoiles. À l'instar des instruments de musique, toutes les étoiles oscillent dans différents modes, caractéristiques de leur structure sphérique (2). L'un des objectifs de la mission est de détecter ces oscillations, et en particulier des oscillations analogues à celles observées dans le Soleil. La mesure de leur fréquence, de leur l'amplitude (Dans cette simple équation d’onde :) et de leur durée de vie (La vie est le nom donné :) apporte des informations sur l'état physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) de l'étoile. Cette technique dite de « sismologie stellaire » présente l'avantage d'ausculter des étoiles lointaines, à des distances bien supérieures à ce que permettent les techniques d'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...) classiques.

Elle a ainsi permis aux auteurs de l'article d'analyser les variations au cours du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de ces oscillations dans l'étoile HD49933 située à 100 années-lumière dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant ainsi une figure sur...) de la Licorne, à l'est d'Orion. Les infimes variations de leurs fréquences et de leurs amplitudes ont une périodicité d'environ 120 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport...). Les scientifiques attribuent ces variations à l'activité magnétique qui entraîne des modifications dans la structure de l'étoile et en particulier dans la répartition des taches stellaires en surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...), comparables aux taches solaires. Bien que de tels phénomènes aient déjà été observés dans certaines étoiles, c'est la première fois qu'ils le sont par la sismologie stellaire.

« Nous avons découvert un cycle d'activité magnétique sur cette étoile, semblable à ce que nous observons dans le Soleil. Ceci nous permettra d'examiner potentiellement des centaines d'étoiles », explique Jérôme Ballot, coauteur du papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est...).

Cette technique ouvre la voie à 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...) de l'activité magnétique de plusieurs centaines d'autres étoiles. Elle aidera à mieux comprendre comment les cycles d'activité magnétique diffèrent d'une étoile à l'autre et à percevoir les mécanismes qui les sous-tendent. L'enjeu est aussi de lever le voile sur les processus qui régissent l'activité magnétique au cœur du Soleil, de mieux cerner les effets induits sur 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 quatre...) comme un éventuel impact sur le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...), et d'améliorer les prévisions du cycle solaire (Un cycle solaire est une période pendant laquelle l'activité du Soleil varie en reproduisant les mêmes phénomènes que pendant la période de même durée...) et des orages géomagnétiques, à l'origine d'importantes perturbations sur les réseaux électriques et de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...).

« Pour la première fois, la sismologie démontre sa capacité à fournir des outils pour accéder aux indicateurs à long terme et à grande échelle de l'activité magnétique. Ce résultat pionnier sera complété par les missions actuelles et futures », explique Annie Baglin, coauteur du papier et responsable 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...) de la mission CoRoT au Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) en Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des...) de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en complément de...).

L'équipe espère également comprendre comment les étoiles peuvent accueillir des planètes, en particulier celles qui seraient capables d'abriter des formes de vie. « Comprendre l'activité des étoiles abritant des planètes sera nécessaire parce que les conditions magnétiques à la surface de l'étoile pourraient influer sur la zone où la vie pourrait se développer », explique Rafael Garcia, auteur principal de l'étude et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner...) au CEA.

Les scientifiques ont examiné 187 jours de données recueillies par CoRoT, réparties sur deux périodes distantes d'un an.

CoRoT avait déjà montré que l'étoile HD49933 était plus grosse et plus chaude que le Soleil. Il révèle aujourd'hui que son cycle magnétique est beaucoup plus court. C'est important car cela permet d'observer un cycle entier plus rapidement que le cycle du Soleil qui dure onze ans, et de glaner plus rapidement des renseignements sur les cycles magnétiques.

Les scientifiques prévoient d'étendre leurs observations à d'autres étoiles grâce à CoRoT, mais aussi à la mission Kepler de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...) lancée en mars 2009. Celle-ci fournira des données continues sur trois à cinq ans sur des milliers d'étoiles.

« S'il s'avère que le cycle court magnétique est commun aux étoiles, il sera possible d'en observer un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de façon complète au cours des missions CoRoT et Kepler », affirment les auteurs du document (Dans son acception courante un document est généralement défini comme le support physique d'une information.).

L'équipe envisage de confirmer l'activité magnétique de l'étoile par des observations complémentaires sur des télescopes au sol. Elle espère en particulier obtenir une mesure plus précise de la durée de ce cycle, dès que l'étoile HD49933 sera de nouveau observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un paramètre physique, ou plus généralement une information sur...), c'est-à-dire au début de l'hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.).

La mission CoRoT

Lancé le 27 décembre 2006, CoRoT a été développé et est exploité par l'Agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) française (CNES) en lien avec ses partenaires nationaux (Observatoire de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin...) et CNRS-INSU) et internationaux (Autriche, Allemagne, Belgique, Brésil, Espagne et l'Agence spatiale européenne). CoRoT est équipé d'un télescope de 27 centimètres de diamètre, associé à une caméra composée de 4 détecteurs CCD (charge-coupled device), sensible aux très petites variations d'intensité lumineuse des étoiles.


Notes:

(1) L'équipe internationale comprend des scientifiques français du Laboratoire AIM (CEA-Irfu, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), université Paris Diderot-Paris 7), de l'Observatoire de Midi-Pyrénées (LATT: CNRS, université de Toulouse, OMP-INSU) et de l'Observatoire de Paris (LESIA: Observatoire de Paris, CNRS, université Pierre et Marie Curie (Maria Sk?odowska-Curie (née à Varsovie le 7 novembre 1867 et décédée à Sancellemoz le 4 juillet 1934), connue en France sous le nom de Marie Curie, est une physicienne...), université Paris Diderot-Paris 7) ; espagnols de l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ; et américains du National Center for Atmospheric Research (NCAR).

(2) Tous les corps, et en particulier les étoiles, peuvent être le siège de vibrations périodiques. Si ces vibrations ont des fréquences "audibles", c'est-à-dire sensibles à nos oreilles, nous les appelons des sons. Les instruments de musique en sont l'exemple le plus agréable. Les fréquences de ces vibrations nous renseignent sur la structure du corps. On sait bien qu'une assiette fêlée "sonne" différemment d'une assiette en bon état, et qu'en modifiant la tension (La tension est une force d'extension.) d'une corde de violon on change le son qu'elle émet lorsqu'elle est excitée par l'archet.


Références:

« CoRoT reveals a magnetic activity cycle in a Sun-like star », revue Science, rubrique Brevia, à paraître le 27 août 2010.



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Source: CNRS
Illustration: Science
 
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