Etoiles binaires: danser avec l'ennemi

Publié par Adrien le 13/12/2018 à 08:00
Source: ESO
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En testant un nouveau sous-système de l'instrument SPHERE, un chasseur d'exoplanètes installé sur le Very Large Telescope de l'ESO, les astronomes ont pu capturer, avec une résolution inédite - supérieure à celle caractérisant les observations d'Hubble, les moindres détails de l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) turbulente entre les deux étoiles du système R Aquarii.


Sur cette image spectaculaire - le second opus de la semaine de l'ESO consacrée à R Aquarii - figurent les détails intimes du couple d'étoiles composant le système binaire R Aquarii. La plupart des étoiles binaires sont liées entre elles par la gravité, les conduisant simplement à valser l'une autour de l'autre. La relation unissant les étoiles qui composent R Aquarii est beaucoup moins sereine toutefois. La plus petite des deux étoiles, de dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) pourtant restreintes, accrète en effet la matière de son compagnon en fin de vie - une géante rouge. 

Des années d'observation ont mis au jour l'histoire du système binaire R Aquarii, au centre de cette image. La plus vaste des deux étoiles, une géante rouge, est classée parmi les variables de type Mira. A l'issue de leur existence, ces étoiles commencent à pulser, brillant tels mille soleils à mesure que leurs enveloppes se dilatent et se dispersent dans l'espace interstellaire.

La mort de cette étoile est un épisode déjà dramatique, auquel s'ajoute la funeste contribution de son compagnon, une naine blanche. Cette dernière, caractérisée par une taille réduite, une densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) plus élevée et une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) supérieure à celles de la géante rouge, accrète la matière constituant les couches externes de son compagnon. Les jets de matière stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la...) expulsés par ce géant en fin de vie figurent sur cette image sous l'aspect de filaments pointant vers l'extérieur du système.

Lorsque de la matière en quanité suffisante s'accumule à la surface de la naine blanche, une explosion thermonucléaire de type nova se produit. Cet événement se traduit par l'éjection d'une vaste quantité de matière (La quantité de matière est une grandeur de comptage d'entités chimiques ou physiques...) dans l'espace. Les vestiges des novae passées sont visibles sur cette image, sous l'aspect de minces nébuleuses de gaz rayonnant depuis R Aquarii.  

R Aquarii se situe à 650 années lumière seulement de la Terre - en termes astronomiques, il s'agit d'un proche voisin, l'un des systèmes binaires symbiotiques les plus proches de la Terre. Pour cette raison, cette intrigante binaire fait l'objet d'une attention particulière de la part des astronomes depuis des décennies. En capturant cette image montrant les multiples caractéristiques de R Aquarii, les astronomes ont pu tester les capacités du Polarimètre Imageur de Zurich (ZIMPOL), l'un des composants du chasseur d'exoplanètes SPHERE. Les résultats obtenus ont dépassé toute espérance: la qualité de l'image, sa résolution notamment, est supérieure en effet aux observations effectuées par le célèbre Télescope Spatial Hubble du consortium NASA/ESA. 

Le développement de SPHERE résulte de longues années d'étude et de conception. Il s'inscrit dans le cadre de la recherche d'exoplanètes, l'un des domaines les plus stimulants et les plus excitants de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...) contemporaine. Grâce à un système performant d'optique adaptative (L'optique adaptative est une technique qui permet de corriger en temps réel les déformations...) et à un ensemble d'instruments dédiés tel ZIMPOL, SPHERE est en mesure de réaliser l'impossible: l'imagerie directe d'exoplanètes. Les capacités de SPHERE ne se limitent toutefois pas à la simple recherche d'exoplanètes. L'instrument peut également être utilisé pour étudier une variété de sources astronomiques, comme en témoigne cette splendide image de la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par...) du système R Aquarii.
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