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Hubble voit un «  Bat Shadow '' cosmique qui bat

Hubble voit un `` Bat Shadow '' cosmique qui bat

Les astronomes utilisant Hubble ont précédemment capturé une image remarquable du disque invisible d'une formation de jeune étoile projetant une énorme ombre sur un nuage plus éloigné dans une région de formation d'étoiles. L'étoile s'appelle HBC 672, et la fonction d'ombre a été surnommée la "Bat Shadow" car elle ressemble à une paire d'ailes. Le surnom s'est avéré être inopinément approprié, car maintenant ces "ailes" semblent battre! Crédit: NASA, ESA et STScI

Parfois, les surnoms s'avèrent plus proches de la réalité que vous ne l'imaginez.


Le télescope spatial Hubble de la NASA a capturé une image saisissante du disque invisible d'une planète naissante qui projette une énorme ombre sur un nuage plus éloigné dans une région en formation d'étoiles, comme une mouche errant dans le faisceau d'une lampe de poche qui brille sur un mur.

La jeune étoile s'appelle HBC 672, et la fonction d'ombre a été surnommée la "Bat Shadow" car elle ressemble à une paire d'ailes. Le surnom s'est révélé étonnamment approprié: maintenant, l'équipe rapporte qu'elle voit l'ombre de chauve-souris battre!

"L'ombre bouge. Elle bat comme les ailes d'un oiseau!" décrivait l'auteur principal Klaus Pontoppidan, astronome au Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland. Le phénomène peut être provoqué par une planète tirant sur le disque et le déformant. L'équipe a été témoin du battement pendant 404 jours.

Mais qu'est-ce qui a créé la Bat Shadow en premier lieu?

"Vous avez une étoile qui est entourée d'un disque, et le disque n'est pas comme les anneaux de Saturne – il n'est pas plat. Il est gonflé. Et donc cela signifie que si la lumière de l'étoile monte tout droit, elle peut continuer tout droit – il n'est bloqué par rien. Mais s'il essaie de longer le plan du disque, il ne sort pas et il projette une ombre ", a expliqué Pontoppidan.

Hubble voit un `` Bat Shadow '' cosmique qui bat

Cette illustration montre une étoile naissante entourée d'un disque déformé en forme de selle avec deux pics et deux creux. Une planète intégrée dans le disque, inclinée par rapport au plan du disque, peut être à l'origine de la déformation. Lorsque le disque tourne autour de la jeune étoile, on pense qu'il bloque la lumière de cette étoile et projette une ombre variable et flottante sur un nuage éloigné. Crédit: NASA, ESA et A. James et G. Bacon (STScI)

Il suggère d'imaginer une lampe avec un abat-jour qui projette une ombre sur le mur. Dans ce cas, l'ampoule est l'étoile, l'abat-jour est le disque et le nuage est le mur. En fonction de la forme de l'ombre, le disque doit être évasé, avec un angle qui augmente avec la distance, comme un pantalon à cloche ou une trompette.

Le disque – une structure circulaire de gaz, de poussière et de roche – pourrait être à peu près en forme de selle, avec deux pics et deux creux, ce qui expliquerait le "battement" de l'ombre. L'équipe suppose qu'une planète est intégrée dans le disque, avec une orbite inclinée par rapport au plan du disque. Cette planète serait la cause de la forme doublement déformée du disque en orbite et du mouvement résultant dans son ombre.

"S'il n'y avait qu'une simple bosse dans le disque, nous nous attendrions à ce que les deux côtés de l'ombre s'inclinent dans des directions opposées, comme des ailes d'avion lors d'un virage", a déclaré Colette Salyk, membre de l'équipe du Vassar College à Poughkeepsie, New York.

L'ombre, qui s'étend de l'étoile à travers le nuage environnant, est si grande – environ 200 fois la longueur de notre système solaire – que la lumière ne la traverse pas instantanément. En fait, le temps qu'il faut à la lumière pour voyager de l'étoile vers le bord perceptible de l'ombre est d'environ 40 à 45 jours. Pontoppidan et son équipe calculent qu'une planète déformant le disque tournerait autour de son étoile en pas moins de 180 jours. Ils estiment que cette planète serait à peu près à la même distance de son étoile que la Terre l'est du Soleil.

S'il ne s'agit pas d'une planète, une autre explication du mouvement de l'ombre est un compagnon stellaire de masse inférieure en orbite autour du HBC 672 à l'extérieur du plan du disque, ce qui fait osciller le HBC 672 par rapport à son disque d'ombrage. Mais Pontoppidan et son équipe doutent que ce soit le cas, en fonction de l'épaisseur du disque. Il n'y a également aucune preuve actuelle d'un compagnon binaire.

Le disque est trop petit et trop éloigné pour être vu, même par Hubble. L'étoile HBC 672 réside dans une pépinière stellaire appelée la nébuleuse Serpens, à environ 1400 années-lumière. Il a seulement un ou deux millions d'années, ce qui est jeune en termes cosmiques.

Cette découverte était fortuite. La première image du Bat Shadow a été prise par une autre équipe. Plus tard, l'image a été conçue pour être utilisée dans l'Univers of Learning de la NASA, un programme qui crée du matériel et des expériences pour permettre aux apprenants d'explorer l'univers par eux-mêmes. Le but était d'illustrer comment les ombres peuvent véhiculer des informations sur des phénomènes invisibles pour nous. Cependant, l'équipe d'origine n'a observé que l'ombre de chauve-souris dans un seul filtre de lumière, qui n'a pas fourni suffisamment de données pour l'image couleur souhaitée par l'Univers of Learning de la NASA.

Pour obtenir l'image couleur, Pontoppidan et son équipe ont dû observer l'ombre dans des filtres supplémentaires. Quand ils ont combiné les images anciennes et nouvelles, l'ombre semblait avoir bougé. Au début, ils pensaient que le problème était dans le traitement d'image, mais ils ont rapidement réalisé que les images étaient correctement alignées et que le phénomène était réel.

Le document de l'équipe paraîtra dans une prochaine édition de The Astrophysical Journal.


Hubble révèle une «ombre de chauve-souris» cosmique géante


Plus d'information:
Klaus M. Pontoppidan et al. Variabilité du Great Disk Shadow dans Serpens, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10,3847 / 1538-4357 / ab91ae

Fourni par
Centre d'information ESA / Hubble

Citation:
Hubble voit une «  ombre de chauve-souris '' cosmique (2020, 25 juin)
récupéré le 25 juin 2020
depuis https://phys.org/news/2020-06-hubble-cosmic-shadow.html

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