Utilisateur:Astrophysique12/brouillon

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Un aspergeur cosmique est un phénomène qui a été récemment traité durant la dernière année par les scientifiques. En quelque sorte, un aspergeur cosmique est un système stellaire composé d'un duo d'étoile qui expulse symétriquement aux pôles des jets de matière.

Découverte[modifier | modifier le code]

Fleming 1 un aspergeur cosmique

C'est avec le très grand télescope de l'ESO qu'une équipe de recherche menée par Henri Boffin a découvert une paire d'étoile qui sont en orbitre mutuel et qui se retrouve au centre d'une nébuleuse planétaire. Ils ont réussi à combiné de nouvelles observations de Fleming 1 avec des simulations numériques[1] déjà existantes afin d'expliquer pour la première fois l'origine des formes étranges de cette nébuleuse.« L'origine des formes somptueuses et complexes de Fleming I et d'autres objets similaires a fait l'objet de controverses durant des décennies »[2], nous dit Henri Boffin dans les résultats de son étude. En effet, des astronomes ont déjà envisagé l'existence d'un système binaire, cependant les constituants auraient été à une distance qui serait plusieurs centaines de fois plus importante que celle découverte, et ils auraient été caractérisés par une période orbitale de plus d'une dizaine d'années. La combinaison de toutes ces informations (anciennes et nouvelles) a permis d'étudier ce système dans les moindres détails, ce qui a mené à la découverte de la très grande proximité de cette paire d'étoiles au cœur de la nébuleuse. « Il s'agit là du cas le plus abouti d'un système binaire central pour lequel les simulations ont correctement prévu le dessin de la nébuleuse environnante – et de manière véritablement spectaculaire » nous explique le co-auteur de l'étude, Brent Miszalski, du SAAO et du SALT (Afrique du Sud).

Tout d'abord, c'est en étudiant la lumière en provenance de l'étoile centrale, que l'équipe à découvert que Fleming 1 regroupe deux naines blanches en son centre et qu'elles accomplissent un tour en 1 ou 2 jour seulement. Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont utilisés le FORS, qui est un instrument sur le très grand télescope de l'ESO, et ils ont pris des images de cet objet afin d'en analyser les différentes couleurs. Cette analyse a permis de déterminer les mouvements, la température ainsi que la composition chimique de l'objet central. De plus, ces informations ont permis d'estimer que l'étoile primaire et secondaire ont une masse équivalente, soit environ 0,5 à 0,8 et 0,7 à 1,0 masse solaire, respectivement.

C'est toujours en analysant la lumière de ces deux étoiles ainsi que la brillance du système que l'équipe a écarté la possibilité que ces étoiles soit semblable à notre soleil. En effet, une étoile en stade normale aurait toujours présenté la même face à sa partenaire (comme la terre et la lune). De ce fait, cette face aurait été très chauffée par la naine blanche ce qui la rendrait plus brillante, tandis que la face opposé aurait été froide et sombre. C'est ce qui produirait une variation de luminosité et qui indiquerait qu'on est en présence d'une étoile semblable à notre soleil. Cependant, on constate que la luminosité est très semblable, presque constante, lors de la rotation des étoiles. On en conclut donc qu'on retrouve une pair de naines blanches, qui est une découverte rare.

Jets symétriques[modifier | modifier le code]

Vue artistique d'un disque d'accrétion

En théorie, on soupçonne que les jets symétriques proviennent d’un disque d’accrétion, par rotation ou par un mécanisme magnétique. Dans le cas des nébuleuses planétaires comme Fleming 1, le système binaire pourrait bien expliquer ce phénomène des jets symétriques en forme de S.La matière est éjectée en flux parallèle, ce qui signifie qu'ils se propagent très lentement dans l'espace.En fait, ce système serait un système binaire en contact.Cette théorie est débattue depuis plus de 30 ans auprès des scientifiques[3].Les naines blanches présentes dans le cœur de la nébuleuse planétaire, orbite sur eux sur une très courte période comme dans le cas de Fleming 1 où c’est deux naines blanches font une rotation complète en 1,2 jour. En vieillissant, les deux étoiles prennent de l’expansion et une des deux étoiles attire de la matière[4](constitué principalement des produits de la fusion thermonucléaire de l’hélium, soit de carbone 12 et d’oxygène 16) de l’étoile voisine. Ainsi un disque d’accrétion[5] se forme autour de celle-ci. Un tel disque se forme lorsque le flux de matière s'échappe d'une étoile et dépasse une certaine limite appelée Lobe de Roche. A l'intérieur de ce lobe, toute la matière est liée à l'étoile hôte par la gravitation et ne peut s'en échapper. Lorsque le lobe est plein et la limite dépassée, de la matière s'échappe de l'étoile et est transférée à un corps situé à proximité, la seconde étoile d'un système binaire par exemple, formant ainsi un disque d'accrétion .Le couple d’étoile interagit avec ce disque et elles commencent à osciller sur eux-mêmes, comme une véritable toupie oscillante en rotation ce qui créer un mouvement appelé précession. Ce phénomène forme les arcs symétriques dans les nébuleuses planétaires et affecte le comportement de toute la matière y compris celle des jets de matière expulsée. La présence d'expulsion polaire plus vieux que le corps principal[6] indique que la matière a due être transféré avant que l'enveloppe commune soit présente. L'enveloppe commune provient de l'instabilité alors que les étoiles sont encore des géantes rouges. Cet instabilité provoque l'éjection de la quasi-totalité de l'enveloppe d'hydrogène. Au même moment, le cœur d'hélium se contracte ce qui provoque une augmentation de la température.La température critique est de l’ordre de T = 2.5 107 K[7]. .L'enveloppe d'hydrogène est ainsi visible sous forme de nébuleuse planétaire. De plus, par les images profondes de Fleming 1, on a découvert l'existence d'un anneau constitué de nœuds de matière qui se trouve dans la nébuleuse interne. On retrouve justement cette sorte d'anneau de matière dans d'autres familles de systèmes binaires et il semble constituer la signature révélatrice de la présence d'un couple stellaire.

Résultat[modifier | modifier le code]

Les résultats sont publiés dans l'édition du 9 novembre 2012 de la revue Science.

Équipe[modifier | modifier le code]

L'équipe de scientifique qui a découvert et expliqué les aspergeurs cosmiques était surtout composé de H. M. J. Boffin ((European Southern Observatory, Chili), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory; Southern African Large Telescope Foundation, Afrique du Sud), T. Rauch (Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Tübingen, Allemagne), D. Jones (European Southern Observatory, Chili), R. L. M. Corradi (Instituto de Astrofísica de Canarias; Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Espagne), R. Napiwotzki (University of Hertfordshire, Royaume-Uni), A. C. Day-Jones (Universidad de Chili, Chile), et J. Köppen (Observatoire de Strasbourg, France).[8]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Universe Today
  2. European Southern Observatory
  3. (en) Henri M. J. Boffin et al M. J. Boffin, An Interacting Binary System Powers Precessing Outflows of an Evolved Star, vol. Science 338, American Association for the Advancement of Science,‎ 9 novembre2012, 713-852 p., p. 773
  4. Phys.org
  5. (en) The Origin of Warped, Precessing Accretion Disks in X-ray Binaries, vol. nasa_techdoc_19980058823, Nasa,‎ 1997, 6 p., p. 1-6
  6. (en) Henri M. J. Boffin et al M. J. Boffin, An Interacting Binary System Powers Precessing Outflows of an Evolved Star, vol. Science 338, American Association for the Advancement of Science,‎ 9 novembre2012, 713-852 p., p. 773
  7. ( langue non reconnue : Francais ) Objets compacts, (CNRS / Observatoire de Paris),‎ 2008-2009, 165 p., p. 5-24
  8. Southern Observatory