Vue d'artiste d'une étoile naine L, une étoile avec si peu de masse qu'elle est juste au-dessus de la limite d'être réellement une étoile, pris en flagrant délit d'émission d'un énorme « super flare » de rayons X, détecté par l'observatoire spatial XMM-Newton de l'ESA. Les astronomes ont repéré l'énorme éruption de rayons X dans les données enregistrées le 5 juillet 2008 par la caméra européenne d'imagerie photonique (EPIC) à bord de XMM-Newton. En quelques minutes, la petite étoile, connu sous son numéro de catalogue J0331-27, libéré plus de dix fois plus d'énergie que les éruptions les plus intenses subies par le Soleil. La détection de cette haute énergie dramatique pose un problème fondamental pour les astronomes, qui n'aurait pas cru cela possible sur des étoiles aussi petites. Crédit :ESA
Une étoile d'environ huit pour cent de la masse du Soleil a été prise en train d'émettre une énorme « super éruption » de rayons X, une éruption spectaculaire à haute énergie qui pose un problème fondamental aux astronomes. qui n'aurait pas cru cela possible sur des étoiles aussi petites.
Le coupable, connu sous son numéro de catalogue J0331-27, est une sorte d'étoile appelée naine L. C'est une étoile avec si peu de masse qu'elle est juste au-dessus de la limite d'être réellement une étoile. S'il avait moins de masse, il ne posséderait pas les conditions internes nécessaires pour générer sa propre énergie.
Les astronomes ont repéré l'énorme éruption de rayons X dans les données enregistrées le 5 juillet 2008 par la caméra européenne d'imagerie photonique (EPIC) à bord de l'observatoire de rayons X XMM-Newton de l'ESA. En quelques minutes, la petite étoile a libéré plus de dix fois plus d'énergie que les éruptions les plus intenses subies par le Soleil.
Des fusées éclairantes sont déclenchées lorsque le champ magnétique dans l'atmosphère d'une étoile devient instable et s'effondre dans une configuration plus simple. Dans le processus, il libère une grande partie de l'énergie qui y a été stockée.
Cette libération explosive d'énergie crée un éclaircissement soudain - le flare - et c'est là que les nouvelles observations présentent leur plus grand puzzle.
"C'est la partie scientifique la plus intéressante de la découverte, parce que nous ne nous attendions pas à ce que les étoiles naines L stockent suffisamment d'énergie dans leurs champs magnétiques pour provoquer de telles explosions, " dit Beate Stelzer, Institut für Astronomie und Astrophysik Tübingen, Allemagne, et INAF—Osservatorio Astronomico di Palermo, Italie, qui faisait partie de l'équipe d'étude.
Un gigantesque ruban de gaz chaud jaillit du soleil, guidé par une boucle géante de magnétisme invisible. Cette image remarquable a été capturée le 27 juillet 1999 par SOHO, l'Observatoire solaire et héliosphérique. La Terre est superposée pour comparaison et montre que de haut en bas la boucle de gaz, ou d'importance, étend environ 35 fois le diamètre de notre planète dans l'espace. Crédit :SOHO (ESA &NASA)
L'énergie ne peut être placée dans le champ magnétique d'une étoile que par des particules chargées, qui sont également connus sous le nom de matériaux ionisés et créés dans des environnements à haute température. En tant que nain L, cependant, J0331-27 a une température de surface basse pour une étoile - seulement 2100K par rapport aux environ 6000K du Soleil. Les astronomes ne pensaient pas qu'une température aussi basse serait capable de générer suffisamment de particules chargées pour alimenter autant d'énergie dans le champ magnétique. L'énigme est donc de savoir comment une super éruption est même possible sur une telle étoile.
"C'est une bonne question, ", dit Beate. "Nous ne savons tout simplement pas, personne ne le sait."
La super éruption a été découverte dans les archives de données XMM-Newton dans le cadre d'un grand projet de recherche dirigé par Andrea De Luca de l'INAF—Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica à Milan, Italie. Le projet a étudié la variabilité temporelle d'environ 400 000 sources détectées par XMM-Newton sur 13 ans
Andrea et ses collaborateurs recherchaient particulièrement des phénomènes particuliers et en J0331-27, ils l'ont certainement compris. Un certain nombre d'étoiles similaires ont été observées pour émettre des super éruptions dans la partie optique du spectre, mais c'est la première détection sans ambiguïté d'une telle éruption aux longueurs d'onde des rayons X.
La longueur d'onde est importante car elle signale de quelle partie de l'atmosphère provient la super éruption :la lumière optique vient de plus en profondeur dans l'atmosphère de l'étoile, près de sa surface visible, alors que les rayons X viennent de plus haut dans l'atmosphère.
Comprendre les similitudes et les différences entre cette nouvelle super éruption - et jusqu'à présent unique - sur le nain L et les éruptions précédemment observées, détecté à toutes les longueurs d'onde sur des étoiles de masse plus élevée est désormais une priorité pour l'équipe. Mais pour faire ça, ils ont besoin de trouver plus d'exemples.
Vue d'artiste d'une étoile naine L, une étoile avec si peu de masse qu'elle est juste au-dessus de la limite d'être réellement une étoile, pris en flagrant délit d'émission d'un énorme « super flare » de rayons X, détecté par l'observatoire spatial XMM-Newton de l'ESA. Les astronomes ont repéré l'énorme éruption de rayons X dans les données enregistrées le 5 juillet 2008 par la caméra européenne d'imagerie photonique (EPIC) à bord de XMM-Newton. En quelques minutes, la petite étoile, connu sous son numéro de catalogue J0331-27, libéré plus de dix fois plus d'énergie que les éruptions les plus intenses subies par le Soleil. La détection de cette haute énergie dramatique pose un problème fondamental pour les astronomes, qui n'aurait pas cru cela possible sur des étoiles aussi petites. Crédit :ESA
"Il y a encore beaucoup à découvrir dans les archives XMM-Newton, " dit Andrea. " Dans un sens, Je pense que ce n'est que la pointe de l'iceberg."
Un indice qu'ils ont est qu'il n'y a qu'une seule fusée de J0331-27 dans les données, bien que XMM-Newton ait observé l'étoile pendant un total de 3,5 millions de secondes, soit environ 40 jours. Ceci est particulier car d'autres étoiles flamboyantes ont également tendance à souffrir de nombreuses petites fusées éclairantes.
"Les données semblent impliquer qu'il faut plus de temps à un nain L pour accumuler de l'énergie, et puis il y a une grande libération soudaine, " dit Beate.
Les étoiles qui s'embrasent plus fréquemment libèrent moins d'énergie à chaque fois, tandis que ce nain L semble libérer de l'énergie très rarement, mais lors d'un très gros événement. Pourquoi cela pourrait-il être le cas est encore une question ouverte qui nécessite une enquête plus approfondie.
"La découverte de cette super éruption naine L est un excellent exemple de recherche basée sur les archives XMM-Newton, démontrant l'énorme potentiel scientifique de la mission, " dit Norbert Schartel, Scientifique du projet XMM-Newton pour l'ESA. "J'attends avec impatience la prochaine surprise."
