Communiqué de presse

ALMA capture les magnifiques images d’un combat stellaire

5 février 2020

Grâce au Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l’Atacama (ALMA) dont l’ESO est un partenaire, des astronomes ont repéré l’existence d’un nuage de gaz particulier, fruit de la rencontre entre deux étoiles. L’une des deux étoiles est devenue si volumineuse qu’elle a englouti l’autre qui, à son tour, a tournoyé en direction son compagnon, l’obligeant à expulser ses enveloppes externes.

A l’instar des humains, les étoiles évoluent au fil du temps pour finalement s’éteindre. Ainsi, lorsque le Soleil et les étoiles de même type auront consumé l’hydrogène composant leur noyau, leur volume augmentera. Le Soleil se transformera alors en une brillante géante rouge. Puis, il perdra ses enveloppes externes. Seul son noyau subsistera : une étoile chaude et dense baptisée naine blanche.

“Le système stellaire HD101584 est particulier dans la mesure où ce ‘processus final’ s’est achevé prématurément et de façon spectaculaire, le proche compagnon de faible masse ayant été englouti par la géante” précise Hans Olofsson de l’Université de Technologie de Chalmers, Suède, auteur d’une récente étude de cet intrigant objet, parue au sein de la revue Astronomy & Astrophysics.

Grâce aux nouvelles observations effectuées au moyen d’ALMA, complétées des données acquises par le télescope APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) de l’ESO, Hans Olofsson et son équipe sont désormais en mesure d’assimiler les événements s’étant produits au sein du système binaire HD101584 à un véritable combat stellaire. Alors que l’étoile principale se changeait en géante rouge, son volume augmenta suffisamment pour absorber sa compagne de masse inférieure. En réponse, l’étoile de plus faibles dimensions tournoya en direction du cœur de la géante, sans pour autant entrer en collision avec elle. Cette stratégie se solda par l’explosion de l’étoile géante, la dispersion de ses enveloppes gazeuses externes et la mise à nu de son noyau.  

Aux dires de l’équipe, la structure complexe de gaz qui compose la nébuleuse HD101584 résulte du mouvement hélicoïdal de l’étoile de faibles dimensions en direction de la géante rouge, ainsi que des jets de gaz générés lors de ce processus. En se propageant au travers des enveloppes de gaz déjà éxpulsées, ces jets leur ont porté un coup fatal, les transformant en anneaux de gaz et les dispersant en blobs de couleurs bleue et rouge, au sein de la nébuleuse.

Un combat stellaire présente l’intérêt d’aider les astronomes à mieux comprendre l’évolution finale d’étoiles tel le Soleil. “Aujourd’hui, nous sommes en mesure de décrire les phases finales communes à de nombreuses étoiles de type Soleil. Toutefois, nous ne connaissons pas la raison pour laquelle ni le processus exact grâce auquel cela se produit. Parce qu’elle se situe précisément dans cette courte phase de transition entre des stades d’évolution mieux étudiés, HD101584 nous offre d’importantes clés de compréhension de ces processus. Les images détaillées de l’environnement de HD101584 nous permettent d’établir un lien entre l’étoile géante qu’elle était auparavant et le vestige stellaire qu’elle sera prochainement” ajoute Sofia Ramstedt de l’Université d’Uppsala, Suède, co-auteure de cette étude.

Une autre co-auteure, Elizabeth Humphreys de l’ESO au Chili, souligne qu’ALMA et APEX, implantés dans le désert de l’Atacama, remplirent des rôles essentiels, permettant à l’équipe de sonder “à la fois les mécanismes physiques et chimiques en action” au sein du nuage de gaz. Et d’ajouter : “Cette surprenante image de l’environnement circumstellaire de HD101584 n’aurait pu être acquise sans l’extrême sensibilité ni la formidable résolution angulaire d’ALMA.”

Les télescopes actuels permettent aux astronomes d’étudier le gaz situé en périphérie de la binaire. Toutefois, les deux étoiles figurant au centre de la nébuleuse sont trop proches l’une de l’autre et trop distantes de la Terre pour pouvoir être résolues. L’ELT (Extremely Large Telescope) de l’ESO, actuellement en construction dans le Désert de l’Atacama au Chili, “fournira des informations sur le cœur de l’objet” conclut Hans Olofsson, permettant ainsi aux astronomes d’examiner de plus près les deux adversaires de ce combat stellaire.

Plus d'informations

Ce travail de recherche a fait l’objet d’un article paru au sein de la revue Astronomy & Astrophysics.

L’équipe se compose de H. Olofsson (Département de l’Espace, de la Terre et de l’Environnement, Université de Technologie de Chalmers, Observatoire Spatial d’Onsala, Suède [Chalmers]), T. Khouri (Chalmers), M. Maercker (Chalmers), P. Bergman (Chalmers), L. Doan (Département de Physique et d’Astronomie, Université d’Uppsala, Suède [Uppsala]), D. Tafoya (Observatoire Astronomique National du Japon), W. H. T. Vlemmings (Chalmers), E. M. L. Humphreys (Observatoire Européen Austral [ESO], Garching, Allemagne), M. Lindqvist (Chalmers), L. Nyman (ESO, Santiago, Chile), et S. Ramstedt (Uppsala).

Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l’Atacama (ALMA), une installation astronomique internationale, est le fruit d’un partenariat entre l'ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) et le National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé par l'Observatoire Européen Austral (ESO) pour le compte de ses Etats membres, la NSF en coopération avec le National Research Council du Canada (NRC), le National Science Council of Tawain (NSC) et le NINS en coopération avec l’Academia Sinica (AS) à Taiwan et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). La construction et la gestion d'ALMA sont supervisées par l'ESO pour le compte de ses Etats membres, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) dirigé par Associated Universities, Inc (AUI) en Amérique du Nord, et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L’Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l’exploitation d’ALMA.

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 16 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l’Irlande, l'Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est l'un des plus grands télescopes conçus exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».

Liens

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Chalmers University of Technology
Onsala, Sweden
Tél: +46 31 772 5535
Courriel: hans.olofsson@chalmers.se

Elizabeth Humphreys
European Southern Observatory (ESO)
Santiago, Chile
Tél: +56 2 2463 6912
Courriel: ehumphre@eso.org

Sofia Ramstedt
Uppsala University
Uppsala, Sweden
Tél: +46 18 471 5970
Courriel: sofia.ramstedt@physics.uu.se

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