Les astronomes ont présenté une explication des formes des nébuleuses planétaires. La découverte est basée sur un ensemble d'observations de vents stellaires autour d'étoiles vieillissantes. Contrairement au consensus commun, l'équipe a découvert que les vents stellaires ne sont pas sphériques, mais ont une forme similaire à celle des nébuleuses planétaires. L'équipe conclut que l'interaction avec une étoile ou une exoplanète qui l'accompagne façonne à la fois les vents stellaires et les nébuleuses planétaires. Les résultats ont été publiés dans Science .

Les étoiles mourantes gonflent et se refroidissent pour finalement devenir des géantes rouges. Ils produisent des vents stellaires, flux de particules que l'étoile expulse, ce qui leur fait perdre de la masse. Faute d'observations détaillées, les astronomes ont toujours supposé que ces vents étaient sphériques, comme les étoiles qu'ils entourent. Au fur et à mesure que l'étoile évolue, il se réchauffe à nouveau et le rayonnement stellaire fait briller les couches de matière stellaire éjectées en expansion, formant une nébuleuse planétaire.

Depuis des siècles, les astronomes ignoraient l'extraordinaire variété de formes colorées de nébuleuses planétaires qui avaient été observées. Les nébuleuses semblent toutes avoir une certaine symétrie mais ne sont presque jamais rondes. "Le soleil - qui deviendra finalement une géante rouge - est aussi rond qu'une boule de billard, alors nous nous sommes demandé :comment une telle étoile peut-elle produire toutes ces formes différentes ?", déclare l'auteure correspondante Leen Decin (KU Leuven).

Son équipe a observé des vents stellaires autour d'étoiles géantes rouges froides avec l'observatoire ALMA au Chili, le plus grand radiotélescope du monde. Pour la toute première fois, ils ont rassemblé un grand, recueil détaillé d'observations, chacun d'entre eux est fabriqué en utilisant exactement la même méthode. Cela était crucial pour pouvoir comparer directement les données et exclure les biais.

Ce que les astronomes ont vu, les a surpris. "Nous avons remarqué que ces vents sont tout sauf symétriques ou ronds, ", dit le professeur Decin. "Certaines d'entre elles ont en fait une forme assez similaire à celle des nébuleuses planétaires."

Compagnons

Les astronomes ont même pu identifier différentes catégories de formes. "Certains vents stellaires étaient en forme de disque, d'autres contenaient des spirales, et dans un troisième groupe, nous avons identifié des cônes." C'est une indication claire que les formes n'ont pas été créées au hasard. L'équipe s'est rendu compte que d'autres, des étoiles de faible masse ou même des planètes lourdes à proximité de l'étoile mourante étaient à l'origine des différents modèles. Ces compagnons sont trop petits et sombres pour être détectés directement. "Tout comme une cuillère que vous remuez dans une tasse de café avec du lait peut créer un motif en spirale, le compagnon aspire de la matière vers lui alors qu'il tourne autour de l'étoile et façonne le vent stellaire, ", explique Decin.

L'équipe a mis cette théorie dans des modèles, et en effet :la forme des vents stellaires peut s'expliquer par les compagnons qui les entourent, et la vitesse à laquelle l'étoile évoluée froide perd sa masse en raison du vent stellaire est un paramètre important. Decin :"Toutes nos observations peuvent s'expliquer par le fait que les étoiles ont un compagnon."

Jusqu'à maintenant, les calculs sur l'évolution des étoiles étaient basés sur l'hypothèse que les étoiles vieillissantes semblables au soleil ont des vents stellaires sphériques. "Nos résultats changent beaucoup. Comme la complexité des vents stellaires n'était pas prise en compte dans le passé, toute estimation précédente du taux de perte de masse des vieilles étoiles pourrait être erronée jusqu'à un facteur 10. » L'équipe poursuit actuellement des recherches supplémentaires pour voir comment cela pourrait avoir un impact sur les calculs d'autres caractéristiques cruciales de l'évolution stellaire et galactique.