Il s'agit d'une image d'Apep capturée à 8 microns dans l'infrarouge thermique avec la caméra VISIR du télescope VLT de l'Observatoire européen austral, Mont Paranal, Chili. Le système peut être vu comme un binaire, avec un compagnon beaucoup plus faible au nord du cœur du système. On ne pense pas que ce compagnon joue un rôle dans le découpage du panache de poussière étendu, environ 12 secondes d'arc de diamètre. L'origine de cette structure vient de la région centrale, se croyait contenir un binaire (le tout étant une étoile triple). Crédit :Peter Tuthill/Université de Sydney/ESO
astronomes de l'Université de Sydney, travailler avec des collègues internationaux, ont trouvé un système stellaire comme jamais vu auparavant dans notre galaxie.
Les scientifiques pensent que l'une des étoiles, à environ 8 000 années-lumière de la Terre, est le premier candidat connu de la Voie lactée à produire un dangereux sursaut gamma. parmi les événements les plus énergétiques de l'univers, quand il explose et meurt.
Le système, comprenant une paire d'étoiles extrêmement lumineuses, a été surnommé Apep par l'équipe d'après le dieu égyptien serpentin du chaos. Une étoile est au bord d'une explosion massive de supernova.
Les résultats, publié aujourd'hui dans Astronomie de la nature , sont controversés car aucun sursaut gamma n'a jamais été détecté dans notre propre galaxie, la voie Lactée.
Pourtant, dans la constellation australe de Norma, niché juste sous la queue du Scorpion, les astronomes ont découvert ce système stellaire d'une beauté unique.
En son cœur, enveloppé dans un panache de poussière et de gaz élégamment sculpté, se trouve une puissante paire binaire.
Les deux chauds, les étoiles lumineuses - connues des astronomes sous le nom de Wolf-Rayets - orbitent l'une autour de l'autre tous les cent ans environ, selon les recherches menées à l'Institut d'astronomie de Sydney.
Cette danse orbitale est en relief sur un vent rapide ruisselant des étoiles. En utilisant la spectroscopie, les astronomes ont mesuré la vitesse des vents stellaires jusqu'à 12 millions de kilomètres à l'heure, environ 1% de la vitesse de la lumière.
Ce gif animé est destiné à illustrer la géométrie de la structure dont nous avons été témoins dans le système Apep. A partir d'une seule image, il est plus difficile de comprendre la structure 3-D. Le binaire central (seulement :pas le compagnon nord plus large dans le triple) est illustré comme l'étoile bleue au centre. La géométrie donnée est celle que l'on croit typique d'un système de moulinet à collision Wolf-Rayet :c'est un panache de poussière optiquement mince réparti sur la surface d'un cône qui est dicté par les vents en collision. L'ensemble de la structure d'écoulement est enveloppé dans une spirale par le mouvement orbital du binaire central présumé. De plus, la formation de poussière a un début et une cessation spécifiques, qui tronquent la spirale aux limites extérieure et intérieure (par exemple, donnant lieu au trou elliptique notable). Notez qu'il s'agit d'une animation de jouet pour illustrer un survol de la structure, et non un modèle adapté aux données qui décrivent le processus d'écoulement des poussières. L'animation en boucle se déroule sur environ une demi-orbite (disons environ 60 ans) avec une pause à peu près à l'époque actuelle. Notez que le mouvement que nous avons réellement enregistré avec VISIR dans les données réelles ne s'étend que sur 3 ans. Crédit :Peter Tuthill/Université de Sydney/ESO
Dr Joe Callingham, auteur principal de l'étude, a déclaré:"Nous avons découvert cette étoile comme valeur aberrante dans une enquête avec un radiotélescope exploité par l'Université de Sydney.
"Nous avons tout de suite su que nous avions trouvé quelque chose d'assez exceptionnel :la luminosité à travers le spectre de la radio à l'infrarouge était hors des charts, " a déclaré le Dr Callingham, qui est maintenant à l'Institut néerlandais de radioastronomie.
"Quand nous avons vu le magnifique panache de poussière s'enrouler autour de ces étoiles incandescentes, nous avons décidé de l'appeler 'Apep' - la divinité serpent monstrueuse et l'ennemi mortel du dieu Soleil Ra de la mythologie égyptienne."
Ce panache sculpté est ce qui rend le système si important, a déclaré le professeur Peter Tuthill, chef de groupe de recherche à l'Université de Sydney.
"Quand nous avons vu la queue de poussière en spirale, nous avons immédiatement su que nous avions affaire à un type rare et spécial de nébuleuse appelée un moulinet, " dit le professeur Tuthill.
"La queue incurvée est formée par les étoiles binaires en orbite au centre, qui injectent de la poussière dans le vent en expansion créant un motif comme un arroseur de pelouse rotatif. Parce que le vent se dilate tellement, il gonfle les minuscules bobines de poussière révélant la physique des étoiles au cœur du système."
Cependant, les données sur le panache présentaient une énigme :les vents stellaires se développaient 10 fois plus vite que la poussière.
"C'était juste étonnant, " a déclaré le professeur Tuthill. " C'était comme trouver une plume prise dans un ouragan qui dérive au rythme de la marche. "
Dr Benjamin Pope, un co-auteur de l'Université de New York, a déclaré:"La clé pour comprendre le comportement bizarre du vent réside dans la rotation des étoiles centrales.
"Ce que nous avons trouvé dans le système Apep est un précurseur de supernova qui semble tourner très rapidement, si vite qu'il pourrait être proche de la rupture."
étoiles Wolf-Rayet, comme ceux qui conduisent le panache d'Apep, sont connues pour être des étoiles très massives en fin de vie; ils pourraient exploser en supernovae à tout moment.
"La rotation rapide place Apep dans une toute nouvelle classe. Les supernovae normales sont déjà des événements extrêmes, mais ajouter une rotation au mélange peut vraiment jeter de l'essence sur le feu."
Les chercheurs pensent que cela pourrait être la recette d'une tempête stellaire parfaite pour produire un sursaut de rayons gamma, qui sont les événements les plus extrêmes de l'Univers après le Big Bang lui-même. Heureusement, Apep ne semble pas viser la Terre, parce qu'une frappe par un sursaut gamma de cette proximité pourrait enlever l'ozone de l'atmosphère, augmentant considérablement notre exposition aux rayons UV du soleil.
"Finalement, nous ne pouvons pas être certains de ce que l'avenir réserve à Apep, " dit le professeur Tuthill.
"Le système pourrait ralentir suffisamment pour exploser comme une supernova normale plutôt que comme un sursaut gamma. Cependant, en attendant, il offre aux astronomes un siège aux premières loges d'une physique magnifique et dangereuse que nous n'avons jamais vue auparavant dans notre galaxie. »
