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Un réseau de radiotélescopes révèle une explosion à la surface d'une étoile morte chaude

Un réseau de radiotélescopes révèle une explosion à la surface d'une étoile morte chaude

L'ensemble d'images obtenu à partir des observations, commençant 20 jours après la découverte de l'événement nova et retraçant l'avancée du front de choc pendant plus de six mois. Crédit: Agence spatiale européenne

Un groupe international de chercheurs a observé une source de rayons gamma variables identifiée en 2010 par le satellite Fermi de la NASA. Ils ont utilisé une technique appelée VLBI, qui combine les données de plusieurs radiotélescopes sur Terre, pour produire les images les plus nettes à ce jour. Étonnamment, la source des rayons gamma était une nova symbiotique, un système stellaire particulier connu des astronomes sous le nom de V407 Cyg. Le résultat, avec le premier auteur Marcello Giroletti (Institut national d'astrophysique INAF, Italie), a été présenté lors de la réunion annuelle de la Société européenne d'astronomie (EAS) et publié dans Astronomie et astrophysique.


Les systèmes stellaires comme le V407 Cygni n'étaient pas connus pour émettre un rayonnement de très haute énergie, donc avec les observations de 2010, Fermi a identifié le premier membre d'une nouvelle classe d'objets gamma. Les astronomes ont maintenant rendu public les résultats de leur campagne VLBI menée lors de l'explosion spectaculaire qui a produit les rayons gamma. Les images, compilées à l'aide des ondes radio détectées par les télescopes en Europe et aux États-Unis, sont les plus détaillées à ce jour. Ils révèlent les conséquences d'une puissante explosion cosmique due à l'interaction de deux étoiles en orbite rapprochée.

Les novae symbiotiques sont des objets rares et exceptionnels, des couples d'étoiles composés de deux compagnons très différents: une petite naine blanche dense et une géante rouge pulsante. La géante rouge émet un vent de matière qui s'accumule à la surface de la naine blanche et, lorsqu'elle atteint une densité critique, donne lieu à une explosion très lumineuse.

Bien que les novae symbiotiques soient elles-mêmes des objets rares, l'observation d'une nova symbiotique comme V407 Cygni dans les rayons gamma a été une percée absolue. Les chercheurs sont ensuite allés à la recherche de preuves indiquant la présence de chocs, traversant le matériau sous forme d'ondes de choc, en raison des processus physiques très énergétiques impliqués dans l'événement. Jamais auparavant des images aussi détaillées de la bande radio ne révèlent le choc produit par l'explosion du matériau à la surface de la naine blanche alors qu'il se répand dans l'atmosphère du compagnon géant rouge.

Crédit: Agence spatiale européenne

"Novae, avec ses augmentations soudaines d'émissions de lumière visible, fascine les astronomes depuis des siècles et leur révélation dans les rayons gamma a été une grande surprise", explique Giroletti. "Le fait d'avoir pu constater, grâce aux ondes radio, non seulement l'augmentation de la luminosité, mais aussi la chorégraphie produite par l'interaction de ces deux étoiles est un résultat très excitant et d'une grande valeur scientifique."

Les nouvelles observations ont été possibles grâce au très haut niveau de détail obtenu dans la bande radio par la technique VLBI (Very Long Baseline Interferometry), qui a permis de visualiser directement l'apparence et la propagation du choc.

Tout en démontrant pour la première fois de manière directe la présence du choc dans ce type d'événements, les chercheurs ont également pu comprendre comment la source est orientée: la géante rouge est au premier plan devant la naine blanche, et de les deux derniers jets opposés partent, dans le plan du ciel, perpendiculairement à la ligne de visée.

Les observations ont également permis aux chercheurs de révéler des traces d'événements antérieurs dans la vie de cette étoile binaire, un vers 2003, dont un datant même des années 1930. Un pas en avant dans la compréhension de l'évolution de ces objets rares.

Ces résultats sont l'aboutissement d'une campagne d'observation intense et ambitieuse. Les données du réseau européen VLBI (EVN) ont été transmises en temps réel au processeur de données central (corrélateur) de JIVE, un consortium européen d'infrastructure de recherche à Dwingeloo, aux Pays-Bas. Un super ordinateur a combiné les données obtenues simultanément de toutes les antennes du réseau, ce qui a permis aux chercheurs de comprendre tout de suite qu'il s'agissait vraiment d'un événement incontournable.


Voir la lumière: une étude révèle une nouvelle façon dont les novae éclairent le ciel


Plus d'information:
M. Giroletti et al. Imagerie par interférométrie à très longue ligne de base des éjectas en progression dans le premier Cygni nova à rayons gamma V407, Astronomie et astrophysique (2020). DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202038142

Fourni par
Agence spatiale européenne

Citation:
Un réseau de radiotélescopes révèle une explosion à la surface d'une étoile morte chaude (2020, 29 juin)
récupéré le 29 juin 2020
depuis https://phys.org/news/2020-06-array-radio-telescopes-reveals-explosion.html

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