Principal AstronomieMassive Triple Star System crée cette roue de poussière tourbillonnante bizarre. Et ce pourrait être le site d'une rafale de rayons gamma

Massive Triple Star System crée cette roue de poussière tourbillonnante bizarre. Et ce pourrait être le site d'une rafale de rayons gamma

Astronomie : Massive Triple Star System crée cette roue de poussière tourbillonnante bizarre.  Et ce pourrait être le site d'une rafale de rayons gamma

Lorsque les étoiles atteignent la fin de leur vie, beaucoup subissent un effondrement gravitationnel et se transforment en une supernova. Dans certains cas, elles s'effondrent pour devenir des trous noirs et libérer une quantité énorme d'énergie en très peu de temps. Il s’agit de ce que l’on appelle les sursauts gamma (GRB) et l’un des événements les plus puissants de l’univers connu.

Récemment, une équipe internationale d'astronomes a été en mesure de capturer l'image d'un système à trois étoiles récemment découvert entouré d'un «moulinet» de poussière. Ce système, surnommé «Apep», est situé à environ 8 000 années-lumière de la Terre et est destiné à devenir un GRB de longue durée. De plus, c'est le premier du genre à être découvert dans notre galaxie.

L'étude qui décrit les résultats de l'équipe a récemment été publiée dans la revue scientifique Nature. L’équipe était dirigée par Joseph R. Callingham, boursier postdoctoral de l’Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON), et comprenait des membres de l’Institut d’astronomie de Sydney (SIfA), du Royal Observatory Edinburgh, de l’Université de Sheffield et de Nouvelle Galles du Sud.

À l'aide du très grand télescope (VLT) de l'ESO, l'équipe a capturé une image de 2XMM J160050.7-514245, un système à trois étoiles composé d'une paire binaire et d'une étoile simple associée entourée d'un nuage de poussière. En raison de sa forme sinueuse, qui ressemble à un serpent enroulé autour des étoiles, l’équipe a surnommé le système Apep. Cette ancienne divinité égyptienne était un serpent gigantesque incarnant le chaos qui se battait avec le dieu soleil Ra chaque nuit.

Cette découverte était à la fois sans précédent et inattendue. Comme Callingham l'a expliqué dans un communiqué de presse récent de l'ESO, «Il s'agit du premier système de ce type à être découvert dans notre propre galaxie. Nous ne nous attendions jamais à trouver un tel système chez nous. »Il est encore plus intéressant de noter que ce système subira un effondrement gravitationnel et deviendra un GRB de longue durée.

Comme on l'a noté, les générateurs de base sont parmi les explosions les plus puissantes de l'univers. Celles-ci durent généralement entre quelques millièmes de seconde et quelques heures et libèrent autant d'énergie que le soleil le fera au cours de son cycle de vie. Les GRB de longue durée sont ceux qui durent plus de 2 secondes et sont causés par la supernova des étoiles de Wolf-Rayet à rotation rapide.

Cette classe d'étoiles hétérogène et rare a des spectres inhabituels qui indiquent la présence d'éléments lourds et l'appauvrissement en hydrogène et les forts vents stellaires. Certaines des étoiles les plus massives de l'univers évoluent en étoiles de Wolf-Rayet vers la fin de leur vie et ne restent dans cet état que quelques centaines de milliers d'années.

Les sursauts gamma (GRB) sont de puissants éclairs de rayons gamma énergétiques d'une durée allant de moins d'une seconde à plusieurs minutes. Crédit: ESO / A. Roquette

À cette époque, ils génèrent des vents stellaires puissants qui projettent d'énormes quantités de matériaux à des vitesses pouvant atteindre des millions de kilomètres à l'heure. Dans le cas d’Apep, les mesures de ses vents stellaires ont indiqué qu’ils se déplaçaient à 12 millions de km / h (7, 45 millions de mph). Ce sont ces vents qui sont responsables de la roue à poussière qui entoure ce système à trois étoiles et de sa forme en spirale.

Fondamentalement, la molette s'est formée à la suite de la collision de vents stellaires générés par la paire binaire (qui apparaît sous la forme d'une seule étoile brillante dans l'image du haut). La paire binaire est également responsable de la sculpture du moulinet, où leur influence gravitationnelle et leurs orbites sont ce qui lui donne sa forme sinueuse.

Par rapport aux vents stellaires générés par la paire binaire, le moulin à vent tourne à une vitesse relativement lente de moins de 2 millions de km / h (1, 24 million de mph). Cette différence massive résulterait du fait que l’une des paires binaires a lancé du vent rapide et du vent lent dans des directions différentes.

Une explication possible à cela est que la paire binaire tourne si vite qu'elle se déchire presque (une rotation presque critique). De plus, on pense que les étoiles Wolf-Rayet qui ont des rotations aussi rapides produisent ce que sont les GRB de longue durée lorsque leurs cœurs s’effondrent à la fin de leur cycle de vie.

Image du télescope spatial Hubble de la nébuleuse M1-67 autour de l'étoile Wolf – Rayet WR 124. Crédit: ESA / Hubble

C’est tout cela qui a amené l’équipe internationale à conclure qu’en quelques centaines de milliers d’années (un clin d’œil quand il s’agit de l’échelle de temps cosmologique), Apep va subir un effondrement gravitationnel et se déchaîner sous une énorme masse. Cet événement sera probablement le premier GRB à se dérouler dans notre galaxie et durera assez longtemps pour que les astronomes puissent le détecter.

Que ces astronomes soient ou non humains sera une autre affaire. Beaucoup peut arriver dans quelques centaines de milliers d'années. Néanmoins, trouver le précurseur de l’un des événements les plus énergiques de l’Univers dans notre propre arrière-cour cosmique et savoir qu’il en résultera un jour une explosion massive est tout un exploit.

N'oubliez pas de regarder cet ESOcast sur la découverte d'Apep également:

Lectures supplémentaires: ESO, Nature

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