Une équipe de scientifiques, dont Guðmundur Stefánsson de Princeton, a enquêté sur la mystérieuse nébuleuse de l'Anneau bleu, composé d'hydrogène gazeux en expansion (bleu) en expansion à partir d'une étoile centrale, qui est le noyau résiduel d'une fusion stellaire. Les filaments rouges sont des filaments d'onde de choc de l'événement de fusion. Crédit :NASA/JPL-Caltech/M. Seibert (Institution Carnegie pour la science)/K. Equipe Hoadley (Caltech)/GALEX
Les scientifiques ont découvert un objet rare appelé la nébuleuse de l'anneau bleu, un anneau d'hydrogène gazeux avec une étoile en son centre. Les propriétés de ce système suggèrent qu'il s'agit du vestige de deux étoiles rencontrant leur disparition ultime :une danse orbitale vers l'intérieur qui a entraîné la fusion des deux étoiles. Le résultat offre une nouvelle fenêtre sur le sort de nombreux systèmes d'étoiles binaires en orbite étroite.
En 2004, des scientifiques du Galaxy Evolution Explorer de la NASA ont repéré un objet différent de tout ce qu'ils avaient vu dans notre galaxie de la Voie lactée :un grand, faible goutte de gaz qui semblait avoir une étoile en son centre. Dans les longueurs d'onde ultraviolettes utilisées par le satellite, la goutte est apparue bleue - bien qu'elle n'émette pas réellement de lumière visible à l'œil humain - et des observations minutieuses ont identifié deux anneaux épais à l'intérieur, alors l'équipe l'a surnommée la nébuleuse de l'anneau bleu. Au cours des 16 prochaines années, ils l'ont étudié avec plusieurs télescopes terrestres et spatiaux, mais plus ils en apprenaient, plus cela semblait mystérieux.
"Nous étions en train d'observer une nuit, avec un nouveau spectrographe que nous avions récemment construit, lorsque nous avons reçu un message de nos collègues au sujet d'un objet particulier composé d'un gaz nébuleux s'étendant rapidement loin d'une étoile centrale, " a déclaré Stefansson. " Comment s'est-il formé ? Quelles sont les propriétés de l'étoile centrale ? Nous étions immédiatement enthousiastes à l'idée d'aider à résoudre le mystère !"
La plupart des étoiles de la Voie lactée sont dans des systèmes binaires, des paires d'étoiles en orbite. S'ils sont assez proches l'un de l'autre, de tels systèmes peuvent connaître leur disparition lors d'un événement de fusion stellaire :à mesure que les étoiles évoluent, ils s'étendent, et s'ils sont assez proches l'un de l'autre, l'une des étoiles peut engloutir son compagnon en orbite, provoquant la spirale du compagnon vers l'intérieur jusqu'à ce que les deux étoiles entrent en collision. Comme le compagnon perd son énergie orbitale, il peut éjecter des matériaux à grande vitesse.
Cela pourrait-il expliquer la mystérieuse nébuleuse de l'anneau bleu ?
Pour tester cette hypothèse, l'équipe a observé la nébuleuse avec deux spectrographes différents sur de grands télescopes au sol :le spectrographe optique HIRES sur le télescope Keck de 10 mètres au sommet de Maunakea à Hawaï, et le chercheur de planètes dans le proche infrarouge de la zone habitable sur le télescope Hobby-Eberly de 10 mètres de l'observatoire McDonald au Texas, un nouveau spectrographe proche infrarouge que Stefánsson a aidé à concevoir, construire et mettre en service pour détecter les planètes autour des étoiles proches.
"Les observations spectroscopiques ont été essentielles pour nous permettre de mieux comprendre l'objet, d'où l'on voit que l'étoile centrale est gonflée, et nous voyons des signatures d'accrétion probablement à partir d'un disque de débris environnant, ", a déclaré Stefansson.
"En effet, les données spectroscopiques couplées à la modélisation théorique montrent que la nébuleuse de l'Anneau Bleu est cohérente avec l'image d'un système d'étoiles binaires en fusion, suggérant que le compagnon en spirale vers l'intérieur était probablement une étoile de faible masse, " a déclaré Keri Hoadley, un boursier postdoctoral à Caltech et auteur principal de l'article.
La nébuleuse de l'anneau bleu se compose de deux creux, nuages de débris en forme de cône se déplaçant dans des directions opposées à partir de l'étoile centrale. La base d'un cône se dirige presque directement vers la Terre. Par conséquent, les astronomes qui regardent la nébuleuse voient deux cercles qui se chevauchent partiellement. Crédit :Mark Seibert
Bien que les reliques de quelques événements de fusion binaire de ce type aient déjà été observées, tous ces objets ont été enveloppés de poussière opaque et de nuages, obstruant la vue des propriétés du vestige stellaire central. La nébuleuse de l'anneau bleu est le seul objet permettant une vue imprenable sur le vestige stellaire central, offrant une fenêtre claire sur ses propriétés et donnant des indices sur le processus de fusion.
"La nébuleuse de l'anneau bleu est rare, " dit Hoadley. " En tant que tel, c'est vraiment excitant que nous ayons pu le trouver, et nous sommes enthousiasmés par la possibilité de trouver d'autres objets de ce type à l'avenir. Si c'est le cas, cela nous permettrait de mieux comprendre les vestiges des fusions stellaires et les processus qui les régissent. »
Les auteurs souhaitent reconnaître et reconnaître le rôle culturel très important et la vénération que le sommet de Maunakea a toujours eu au sein de la communauté indigène hawaïenne :"Nous sommes très chanceux d'avoir l'opportunité de mener des observations depuis cette montagne."
"Une nébuleuse à anneau bleu issue d'une fusion stellaire vieille de plusieurs milliers d'années, " par Keri Hoadley, Christophe Martin, Brian Metzger, Marc Seibert, Andrew McWilliam, Ken Shen, James Neill, Guðmundur Stefansson, Andrew Monson et Bradley Schaefer, apparaît dans le numéro du 19 novembre de La nature .
