Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Redbran le Vendredi 27/11/2015 à 12:00
Première image visible de la surface d'une étoile autre que le Soleil
À l'aide du nouveau système d'optique adaptative extrême SPHERE installé sur le Very Large Telescope de l'ESO, une équipe internationale menée par un astronome de l'Observatoire de Paris obtient la première image de la surface visible d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) autre que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification...): la supergéante rouge (Les supergéantes rouges sont des étoiles relativement massives qui sont en train de terminer leur phase de séquence principale. En d'autres termes, elles ont consommé l'ensemble de leur hydrogène dans leur cœur. Puisque la...) Bételgeuse (Le terme Bételgeuse fait référence à:). Ces travaux font l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) d'une publication dans la revue Astronomy & Astrophysics, en novembre 2015.


Image composite couleur de Bételgeuse: première image couleur de la photosphère (La photosphère est la couche de gaz qui constitue la surface visible du Soleil.) d'une étoile autre que le Soleil, issue des 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 procuré explique la très grande...) SPHERE/ZIMPOL. La résolution du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité...) est représentée par l'ellipse blanche dans le coin inférieur gauche de l'image.
Bételgeuse est une des plus grandes étoiles connues, avec une taille de plus de 700 fois celle du Soleil.

Grâce à sa proximité (environ 640 années-lumière), son diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer qu'une...) angulaire (45 millisecondes d'angle) est parmi les plus grands de toutes les étoiles. Il est équivalent à la taille apparente d'une pièce de 1? observée à environ 100 km de distance.

La couleur orangée de la supergéante rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) Bételgeuse (? Orionis) est une des plus remarquables du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) boréal. Cette teinte est due à la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée...) particulièrement basse de cette étoile, seulement 4000°C contre 6000°C pour le Soleil.

Du fait de sa 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...) élevée, Bételgeuse a une durée de vie (La vie est le nom donné :) d'environ 10 millions d'années, et elle explosera probablement en supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement...) au cours du prochain million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) d'années.

Bételgeuse: une cible de choix

Actuellement, Bételgeuse perd de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) à une taux de plusieurs fois la masse 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...) chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), enrichissant ainsi le milieu environnant en éléments chimiques produits par les réactions nucléaires (oxygène, carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.), silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.),...).

Ces éléments forment des molécules et des grains de poussière au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans la Municipalité de Skive.) et à mesure qu'ils s'éloignent et se refroidissent. Par ce mécanisme, les étoiles évoluées comme Bételgeuse jouent un rôle central dans l'évolution chimique de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Le processus physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne...) permettant à la matière d'être éjectée de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) de l'étoile reste cependant largement mystérieux, et Bételgeuse est une cible de première importance pour comprendre ce phénomène.

C'est la raison pour laquelle Bételgeuse a été observée en mars 2015 par une équipe internationale menée par Pierre Kervella, astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) 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...) au Laboratoire d'études 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 propriétés des objets de l'univers (étoiles,...) (Observatoire de Paris/CNRS/Université Pierre et Marie Curie/Université 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 parisien, entre les confluents de la Marne et de la Seine en...) Diderot), à l'aide de l'instrument SPHERE/ZIMPOL installé sur le Very Large Telescope de l'Observatoire Européen Austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère sud.) (ESO).

SPHERE est un système 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 déformable.) extrême de nouvelle génération qui corrige en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel les perturbations introduites par l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre.

Les images résultantes sont limitées par la diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être...), et permettent d'atteindre la résolution théorique du télescope jusqu'aux longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...) visibles.

De précieux indices pour comprendre la perte de matière

La surface de Bételgeuse apparaît irrégulière, entourée de panaches gazeux. Ces asymétries indiquent que la perte de masse de ce type d'étoile est certainement liée à la présence de forts mouvements convectifs à leur surface.

La caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) ZIMPOL a également mesuré la polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux diélectriques ; En électronique, la polarisation est le fait d'appliquer une tension pour...) de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...), une propriété liée à la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit,...) de la lumière par la poussière entourant l'étoile.


Carte du taux de polarisation linéaire autour de Bételgeuse. La taille moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres...) de la photosphère est représentée par un cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du cercle. Celui-ci...) en pointillés rouges, et le cercle jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) marque 3 fois le rayon de l'étoile. La carte du taux de polarisation montre une coquille de poussière incomplète et asymétrique à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui...) d'environ 3 fois le rayon de l'étoile.

La présence de poussière à une distance aussi faible de l'étoile indique qu'elle joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement...) probablement un rôle important dans le mécanisme de la perte de masse.

Ces observations apportent donc de précieux indices sur la manière dont les étoiles massives perdent leur matière et enrichissent le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est habituellement extrêmement ténu, avec des densités typiques...).

Référence

"The close circumstellar environment of Betelgeuse. III. SPHERE/ZIMPOL imaging polarimetry in the visible", Astronomy and Astrophysics, Novembre 2015.
- http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361...
- http://arxiv.org/abs/1511.04451

Equipe scientifique

- P. Kervella (Laboratoire Franco-Chilien d'Astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et...), 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).) UMI 3386 & LESIA/ Observatoire de Paris),
- E. Lagadec (Observatoire de la Côte d'Azur),
- M.Montargès (IRAM),
- S. T. Ridgway (NOAO, USA),
- A. Chiavassa (Observatoire de la Côte d'Azur),
- X. Haubois (ESO Chili), H.-M.Schmid (ETH Zürich, Suisse),
- M.Langlois (CRAL/Observatoire de Lyon),
- A. Gallenne (Université de Concepcion, Chili & ESO Chili)
- G. Perrin (LESIA/Observatoire de Paris)

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: Observatoire de Paris