Données à la longueur d'onde de 0,45 mm, combiné de SCUBA et SCUBA-2, dans une image en fausses couleurs. Le pulsar Geminga (à l'intérieur du cercle noir) se déplace vers le haut à gauche, et l'arc en pointillé orange et le cylindre montrent la « vague d'arc » et un « sillage ». La région représentée fait 1,3 années-lumière de diamètre; la vague d'étrave s'étend probablement plus loin derrière Geminga, mais SCUBA n'a photographié que les 0,4 années-lumière au centre. Crédit :Jane Greaves / JCMT / EAO
Les astronomes Dr Jane Greaves, de l'Université de Cardiff, et le Dr Wayne Holland, du UK Astronomy Technology Centre à Édimbourg, a peut-être trouvé une réponse au mystère vieux de 25 ans sur la formation des planètes à la suite d'une explosion de supernova. Les deux chercheurs présenteront leurs travaux jeudi 6 juillet au National Astronomy Meeting à l'Université de Hull, et dans un journal en Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .
Les premières planètes en dehors du système solaire ont été découvertes il y a 25 ans - pas autour d'une étoile normale comme notre Soleil, mais au lieu de cela en orbite minuscule, « étoile à neutrons » super dense. Ces restes sont laissés après une supernova, l'explosion titanesque d'une étoile plusieurs fois plus massive que la nôtre.
De telles « planètes dans le noir » se sont avérées incroyablement rares, et les astronomes se demandent d'où ils viennent. L'explosion de la supernova devrait détruire toutes les planètes préexistantes, et donc l'étoile à neutrons a besoin de capturer plus de matières premières pour former ses nouveaux compagnons. Ces planètes après la mort peuvent être détectées car leur attraction gravitationnelle modifie les temps d'arrivée des impulsions radio de l'étoile à neutrons, ou 'pulsar', qui par ailleurs nous passent extrêmement régulièrement.
Greaves et Holland pensent avoir trouvé un moyen pour que cela se produise. Greaves explique :« Nous avons commencé à chercher les matières premières peu après l'annonce des planètes pulsar. Nous avions une cible, le pulsar Geminga situé à 800 années-lumière dans la constellation des Gémeaux. Les astronomes pensaient y avoir trouvé une planète en 1997, mais plus tard, il l'a actualisé en raison de problèmes de synchronisation. C'est donc bien plus tard que j'ai parcouru nos données éparses et que j'ai essayé de créer une image."
Les deux scientifiques ont observé Geminga à l'aide du télescope James Clerk Maxwell (JCMT), qui fonctionne à des longueurs d'onde submillimétriques, situé à Hawaï. La lumière détectée par les astronomes a une longueur d'onde d'environ un demi-millimètre, est invisible à l'œil humain, et lutte pour traverser l'atmosphère terrestre.
Croquis de la nébuleuse formée par un vent d'électrons et de positons provenant du pulsar, et l'interaction avec le gaz interstellaire. Geminga a traversé le plan de la Galaxie (en bas à droite) vers 100, il y a 000 ans. On pense que l'explosion de la supernova n'était pas symétrique, provoquant le recul du reste à environ 200 km par seconde de son lieu de naissance. Crédit :Jane Greaves / Université de Cardiff
Hollande, une partie du groupe qui a construit la caméra JCMT que l'équipe a utilisée - appelée « SCUBA » - note :« Ce que nous avons vu était très faible. nous y sommes retournés en 2013 avec la nouvelle caméra que notre équipe basée à Edimbourg avait construite, PLONGÉE-2, que nous mettons également sur JCMT. La combinaison des deux ensembles de données a permis de s'assurer que nous ne voyions pas que de faibles artefacts. »
Les deux images ont montré un signal vers le pulsar, plus un arc autour. Greaves ajoute :" Cela ressemble à une vague d'arc - Geminga se déplace incroyablement vite à travers notre Galaxie, beaucoup plus rapide que la vitesse du son dans le gaz interstellaire. Nous pensons que le matériel est pris dans la vague d'étrave, et puis quelques particules solides dérivent vers le pulsar."
Ses calculs suggèrent que ce « gravier » interstellaire piégé représente au moins quelques fois la masse de la Terre. Ainsi, les matières premières pourraient suffire à fabriquer les futures planètes.
Greaves prévient que davantage de données sont encore nécessaires pour résoudre ce casse-tête vieux d'un quart de siècle :« Notre image est assez floue, nous avons donc demandé du temps sur le réseau international Atacama Large Millimeter Array - ALMA - pour obtenir plus de détails. Nous espérons certainement voir ce gravier spatial en orbite autour du pulsar, plutôt qu'une goutte lointaine d'arrière-plan galactique !"
Si les données d'ALMA confirment leur nouveau modèle pour Geminga, l'équipe espère explorer des systèmes de pulsars similaires, et contribuer à tester des idées sur la formation des planètes en la voyant se produire dans des environnements exotiques. Cela ajoutera du poids à l'idée que la naissance d'une planète est courante dans l'univers.
