Les astronomes utilisant Hubble ont précédemment capturé une image remarquable d'une jeune étoile invisible, disque formant une planète projetant une ombre énorme sur un nuage plus éloigné dans une région de formation d'étoiles. L'étoile s'appelle HBC 672, et la fonction d'ombre a été surnommée "Bat Shadow" car elle ressemble à une paire d'ailes. Le surnom s'est avéré être approprié de manière inattendue, parce que maintenant ces "ailes" semblent battre! Crédit :NASA, ESA, et STScI
Parfois, les surnoms s'avèrent plus proches de la réalité que vous ne l'imaginez.
Le télescope spatial Hubble de la NASA a capturé une image saisissante d'une étoile naissante invisible, disque formant une planète projetant une ombre énorme sur un nuage plus éloigné dans une région de formation d'étoiles, comme une mouche errant dans le faisceau d'une lampe de poche brillant sur un mur.
La jeune étoile s'appelle HBC 672, et la fonction d'ombre a été surnommée "Bat Shadow" car elle ressemble à une paire d'ailes. Le surnom s'est avéré étonnamment approprié :maintenant, l'équipe rapporte qu'elle voit le Bat Shadow battre !
« L'ombre bouge. Elle bat comme les ailes d'un oiseau ! décrit l'auteur principal Klaus Pontoppidan, astronome au Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland. Le phénomène peut être causé par une planète tirant sur le disque et le déformant. L'équipe a été témoin du battement pendant 404 jours.
Mais qu'est-ce qui a créé Bat Shadow en premier lieu ?
"Vous avez une étoile entourée d'un disque, et le disque n'est pas comme les anneaux de Saturne, il n'est pas plat. C'est gonflé. Et ça veut dire que si la lumière de l'étoile monte tout droit, il peut continuer tout droit, il n'est bloqué par rien. Mais s'il essaie de suivre le plan du disque, ça ne sort pas, et il projette une ombre, " a expliqué Pontoppidan.
Cette illustration montre une étoile naissante entourée d'une étoile déformée, disque en forme de selle avec deux pics et deux creux. Une planète incrustée dans le disque, incliné par rapport au plan du disque, peut être à l'origine du gauchissement. Alors que le disque tourne autour de la jeune étoile, on pense qu'il bloque la lumière de cette étoile et projette une lumière variable, ombre battante sur un nuage lointain. Crédit :NASA, ESA, et A. James et G. Bacon (STScI)
Il propose d'imaginer une lampe avec un abat-jour qui projette une ombre sur le mur. Dans ce cas, l'ampoule est l'étoile, l'abat-jour est le disque, et le nuage est le mur. Basé sur la forme de l'ombre, le disque doit être évasé, avec un angle qui augmente avec la distance, comme un pantalon à pattes d'éléphant, ou une trompette.
Le disque, une structure de gaz circulaire, poussière, et rock-peut-être à peu près en forme de selle, avec deux pics et deux creux, ce qui expliquerait le "claquement" de l'ombre. L'équipe spécule qu'une planète est intégrée dans le disque, avec une orbite inclinée par rapport au plan du disque. Cette planète serait à l'origine de la forme doublement déformée du disque en orbite et du mouvement qui en résulterait dans son ombre.
"S'il n'y avait qu'une simple bosse sur le disque, nous nous attendrions à ce que les deux côtés de l'ombre s'inclinent dans des directions opposées, comme des ailes d'avion pendant un virage, " a déclaré Colette Salyk, membre de l'équipe, du Collège Vassar à Poughkeepsie, New York.
L'ombre, s'étendant de l'étoile à travers le nuage environnant, est si grand - environ 200 fois la longueur de notre système solaire - que la lumière ne le traverse pas instantanément. En réalité, le temps qu'il faut à la lumière pour voyager de l'étoile au bord perceptible de l'ombre est d'environ 40 à 45 jours. Pontoppidan et son équipe calculent qu'une planète déformant le disque orbiterait autour de son étoile dans pas moins de 180 jours. Ils estiment que cette planète serait à peu près à la même distance de son étoile que la Terre est du Soleil.
Si ce n'est une planète, une explication alternative pour le mouvement de l'ombre est un compagnon stellaire de masse inférieure en orbite autour de HBC 672 en dehors du plan du disque, provoquant l'oscillation de HBC 672 par rapport à son disque d'ombrage. Mais Pontoppidan et son équipe doutent que ce soit le cas, en fonction de l'épaisseur du disque. Il n'y a également aucune preuve actuelle d'un compagnon binaire.
Le disque est trop petit et trop éloigné pour être vu, même par Hubble. L'étoile HBC 672 réside dans une pépinière d'étoiles appelée la nébuleuse des Serpens, environ 1, 400 années-lumière. Il n'a qu'un ou deux millions d'années, qui est jeune en termes cosmiques.
Cette découverte était fortuite. La première image du Bat Shadow a été prise par une autre équipe. Plus tard, l'image devait être utilisée dans l'univers de l'apprentissage de la NASA, un programme qui crée du matériel et des expériences pour permettre aux apprenants d'explorer l'univers par eux-mêmes. Le but était d'illustrer comment les ombres peuvent véhiculer des informations sur des phénomènes invisibles pour nous. Cependant, l'équipe d'origine n'a observé l'ombre de la chauve-souris que dans un seul filtre lumineux, qui n'a pas fourni suffisamment de données pour l'image couleur souhaitée par l'Univers of Learning de la NASA.
Pour obtenir l'image couleur, Pontoppidan et son équipe ont dû observer l'ombre dans des filtres supplémentaires. Lorsqu'ils ont combiné les anciennes et les nouvelles images, l'ombre semblait avoir bougé. En premier, ils pensaient que le problème était dans le traitement de l'image, mais ils se sont vite rendu compte que les images étaient correctement alignées et que le phénomène était réel.
L'article de l'équipe paraîtra dans un prochain numéro de Le Journal d'Astrophysique .
