Cette illustration montre une jeune étoile subissant une sorte de poussée de croissance. Panneau de gauche :le matériau du disque poussiéreux et riche en gaz (orange) et le gaz chaud (bleu) s'écoulent légèrement sur l'étoile, créer un point chaud. Panneau central :L'explosion commence - le disque intérieur est chauffé, plus de matière coule vers l'étoile, et le disque rampe vers l'intérieur. Panneau de droite : l'explosion est à plein régime, avec le disque interne fusionnant dans l'étoile et le gaz s'écoulant vers l'extérieur (vert). Crédit :Caltech/T. Pyle (IAPC)
Les astronomes ont découvert une jeune étoile subissant une poussée de croissance rare, donnant un aperçu fascinant du développement de ces objets stellaires lointains.
Une équipe de chercheurs internationaux, comprenant des experts du département de physique et d'astronomie de l'Université d'Exeter, ont observé une explosion stellaire rare sur une nouvelle étoile, appelé Gaia 17bpi.
Gaia 17bpi appartient à un groupe d'étoiles connu sous le nom de FU Ori's, nommé d'après le membre d'origine du groupe, FU Orionis se trouve dans la constellation d'Orion.
Typiquement ces étoiles FU Ori, qui ont moins de quelques millions d'années, sont cachés derrière d'épais nuages de poussière et sont donc difficiles à observer.
Cependant, l'équipe de recherche a repéré l'étoile entreprenant une phase d'évolution dramatique, où la matière tourbillonnante tombe sur l'étoile, et ainsi grossir sa masse. L'équipe a pu voir cette explosion stellaire à la fois dans l'infrarouge et dans la lumière visible.
Gaia 17bpi n'est que le 25ème membre de la classe FU Ori trouvé à ce jour, et l'un d'une douzaine seulement pris en flagrant délit d'explosion.
La recherche est publiée dans Le Journal d'Astrophysique .
Professeur Tim Naylor, du groupe d'astrophysique d'Exeter et co-auteur de l'étude a déclaré :« Il a fallu beaucoup d'attente patiente et un tri minutieux des données pour découvrir cette étoile, mais une fois que nous avons réalisé ce qui se passait, cela a dépassé les attentes.
"Cela nous donne également un aperçu des événements qui ont pu se produire alors que les planètes de notre propre système solaire commençaient à se former à partir d'un disque de matière autour du soleil."
La localisation de Gaia 17bpi, qui se trouve dans la constellation de la Sagitta, est indiqué dans cette image prise par le télescope spatial Spitzer de la NASA. Crédit :NASA/JPL-Caltech/M. Kuhn (Caltech)
Gaia 17bpi a été repéré pour la première fois par le satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne, qui scrute le ciel en continu et effectue des mesures précises des étoiles en lumière visible. Lorsque Gaia remarque un changement dans la luminosité d'une étoile, une alerte est envoyée à la communauté astronomique.
Étudiant diplômé d'Exeter, et co-auteur de l'étude, Sam Morrell a été le premier à remarquer que l'étoile s'était éclairée. Les autres membres de l'équipe de recherche ont fait avancer la découverte, et a découvert que l'éclaircissement de l'étoile avait été capturé indépendamment dans la lumière infrarouge par le satellite de chasse aux astéroïdes NEOWISE de la NASA en même temps que Gaia l'a vu, ainsi qu'un an et demi plus tôt.
Le télescope spatial Spitzer à détection infrarouge de la NASA a également assisté à deux reprises au début de la phase d'éclaircissement de l'étoile en 2014, donnant aux chercheurs une aubaine de données infrarouges.
"Ces événements FU Ori sont extrêmement importants dans notre compréhension actuelle du processus de formation des étoiles mais sont restés presque mythiques car ils ont été si difficiles à observer, " dit Lynne Hillenbrand, professeur d'astronomie à Caltech et auteur principal d'un nouveau rapport. "C'est en fait la première fois que nous voyons un de ces événements comme il se produit à la fois dans la lumière optique et infrarouge, et ces données nous ont permis de cartographier le mouvement de la matière à travers le disque et sur l'étoile."
Les nouvelles découvertes mettent en lumière certains des mystères de longue date entourant l'évolution des jeunes étoiles, y compris comment une étoile acquiert toute sa masse. Les théoriciens pensent que les événements FU Ori - dans lesquels la masse est déversée du disque sur l'étoile sur une période totale d'environ 100 ans - peuvent aider à résoudre l'énigme.
La nouvelle étude montre, avec le plus de détails encore, comment le matériel se déplace à partir du milieu de gamme d'un disque, dans une région située autour d'une unité astronomique - la distance entre la Terre et le soleil - de l'étoile, à l'étoile elle-même.
NEOWISE et Spitzer ont été les premiers à détecter des signes d'accumulation de matière au milieu du disque. Lorsque le matériau a commencé à s'accumuler dans le disque, il s'est réchauffé, émettant une lumière infrarouge. Puis, alors que ce matériau tombait sur l'étoile, ça chauffe encore plus, émettant de la lumière visible, c'est ce que Gaia a détecté.
"Alors que la mission principale de NEOWISE est de détecter les objets du système solaire à proximité, il image également toutes les étoiles et galaxies en arrière-plan lorsqu'il balaie le ciel tous les six mois, " dit le co-auteur Roc Cutri, scientifique principal pour le centre de données NEOWISE à l'IPAC, un centre d'astronomie et de données à Caltech. "NEOWISE arpente de cette manière depuis cinq ans maintenant, il est donc très efficace pour détecter les changements de luminosité des objets."
Carlos Contreras, un chercheur postdoctoral de l'Université d'Exeter et co-auteur de l'étude a ajouté :« Les explosions de type FU Ori pourraient également avoir un impact sur la formation précoce et l'évolution des planètes qui se forment dans les disques autour des jeunes étoiles.
La découverte de Gaia 17bpi était le sous-produit d'un programme Exeter qui surveillait un grand échantillon de jeunes étoiles à l'aide des données du satellite Gaia, pour mesurer la fréquence des événements FU Ori pendant la phase de formation de la planète."
Les chercheurs ont utilisé l'observatoire WM Keck et l'observatoire Palomar de Caltech pour aider à confirmer la nature FU Ori de la nouvelle étoile. Dit Hillenbrand, "Vous pouvez penser à Gaia comme découvrant la scène de crime initiale, tandis que Keck et Palomar nous ont pointés vers le pistolet fumant."
