Découverte d’une star mangeuse de planète, la gastronomie cosmique est-elle le nouveau ‘Master Chef’ ? | Vide cosmique

Capturer une planète en train d’être dévorée par une étoile est un exploit très difficile à réaliser en raison de la rapidité du processus. Mais improbable ne veut pas dire impossible ; nous voici sur cette planète pour le prouver, malgré le faisceau de petites probabilités qui nous ont rendus viables des milliards d’années après le Big Bang.

En astrophysique, nous avons habitué le grand public à regarder le ciel comme quelque chose d’immuable qui n’évolue pas à l’échelle humaine, ce qui contraste avec l’échelle de temps des millions ou des milliards d’années pendant laquelle nous connaissons l’évolution des galaxies et des étoiles qui les composer. Mais ces dernières années, grâce au développement de la technologie et des grandes bases de données, nous avons appris à regarder l’univers d’une manière différente. Nous avons nommé cette nouvelle façon de voir l’astronomie dans le domaine temporel et elle est responsable de la détection de phénomènes variables dans le ciel.

Les phénomènes variables ne sont pas faciles à détecter, car ce sont des événements sporadiques qui se produisent en un clin d’œil. Pour mener à bien ce type de science, nous devons étudier si les objets dans le ciel changent en millisecondes, minutes, jours ou détecter d’éventuelles variations en mois. Les événements astronomiques que nous essayons de capturer vont des explosions de supernova aux étoiles pulsantes, novae, étoiles flamboyantes, noyaux de galaxie actifs, les sursauts gamma ou les microlentilles gravitationnelles. Et le type d’instrumentation utilisé est sensible, par exemple pour détecter des astéroïdes, des comètes, des transits de planètes et des explosions de toutes sortes. Il existe de nombreux observatoires dédiés à voir comment le ciel change en lumière visible, à laquelle nos yeux sont sensibles, sur de courtes échelles de temps : par exemple, BASIQUE, WASP et super-WASP, LORGNER o PanSTARRS.

L’un de ces observatoires du domaine temporel est le Installation transitoire de Zwicky (ZFT) qui consiste en une caméra à champ de vision extrêmement large, puisque le ciel est grand, placée dans un télescope robotisé à l’Observatoire Palomar, à San Diego (USA). Le ZTF scanne l’ensemble du ciel du nord tous les deux jours et l’un de ces jours, il a détecté quelque chose d’inhabituel dans l’une des sources du ciel : ce que nous connaissons maintenant sous le nom de ZFT SLRN-2020.

Nous voyions le ciel comme immuable, n’évoluant pas à l’échelle humaine, mais grâce à la technologie et aux grandes bases de données, nous avons appris à regarder l’univers différemment.

On peut dire que ZFT SLRN-2020, selon l’équipe qui Il vient de présenter les résultats de son étude dans la revue scientifique Nature, est une étoile mangeuse de planète. Ou, dans un langage plus technique, une rafale ou une explosion qui s’est produite dans le domaine optique (dans le domaine dans lequel nos yeux voient) et qui s’accompagne d’une émission infrarouge (qui peut être captée, par exemple, par James Webb) durable.

Mais revenons au début, à la police variable ZFT SLRN-2020 et à ce qu’elle pourrait être. Parce que c’est ainsi que fonctionne la science qui permet de faire des hypothèses et de les écarter. Après la détection, il y a eu plus de trois ans de recherche pour explorer comment le sursaut change au fil du temps, y compris des observations avec d’autres télescopes sensibles à différentes énergies et avec une instrumentation différente. L’objectif final est d’essayer de discerner entre toutes les possibilités qui peuvent générer une émission avec les caractéristiques de ce qui est observé.

Commencez par essayer de déterminer à quelle distance se trouve la source. En utilisant la distribution tridimensionnelle des cartes de poussière dans la galaxie, ils peuvent la placer à une distance comprise entre 2 et 7 kiloparsecs (kpc, l’unité de longueur utilisée en astronomie pour les grandes distances). Pour référence, le Soleil est à 8 kpc du centre galactique ; c’est-à-dire que cette première estimation n’aide pas beaucoup. C’est comme dire que ça pourrait être n’importe où entre nous et le centre galactique. Affinant l’analyse, ils placent la source à 4 kpc, soit à environ 12 000 années-lumière de nous, et à partir de là, ils peuvent commencer à faire de la science. Par exemple, calculez la quantité de poussière qui a été produite lors de l’explosion, qui équivaut à environ un tiers de la masse de la Terre.

Et à partir de là, l’enquête sur ce que ZFT SLRN-2020 ne peut pas être commence. Ce n’est pas un disque en orbite autour d’une étoile à neutrons ou d’un trou noir. Parce qu’ils ont cherché et n’ont pas la diffusion dans rayons X associés à ce type de phénomène. Il ne peut pas non plus s’agir d’une naine blanche avec une étoile compagne proche car l’explosion dans le domaine de la lumière visible est de très longue durée et a une intensité maximale très faible.

Que l’étoile ait englouti sa planète correspond aux pièces : une géante rouge, qui grossit en manquant de combustible nucléaire, peut anéantir les planètes voisines

Ils ont exploré la possibilité qu’il s’agisse d’une nova classique ou d’une explosion thermonucléaire. Mais dans ces événements, un gaz très chaud est produit qui a également une faible densité et nous permet de voir des raies dans le spectre des ions et des atomes, que nous appelons des raies interdites. Et la surprise est que ces lignes n’apparaissent pas non plus. Puisqu’il n’a pas de raies d’émission chaudes, on peut également exclure que l’émission soit associée aux explosions qui se produisent dans les jeunes étoiles. Il est loin du plan galactique, où se concentre la formation d’étoiles, ce qui contribue également à écarter cette hypothèse.

La possibilité restante est Novas rouges, qui sont des explosions stellaires provoquées par la fusion de deux étoiles et qui sont très différentes des novae communes, qui sont des explosions qui se produisent à la surface des naines blanches. Ces phénomènes ont des caractéristiques similaires à ceux détectés dans ZFT SLRN-2020, ils sont rouges et présentent une courbe de lumière qui se maintient dans le temps et qui peut encore augmenter sa luminosité dans l’infrarouge. Mais les fusions stellaires sont des milliers de fois plus brillantes que celles observées lors de cet événement violent.

Nous devons explorer quelque chose qui peut faire en sorte que toutes les pièces s’emboîtent : que l’étoile a avalé sa planète. En fait, l’étoile est une géante rouge et nous espérons que lorsque ces étoiles grossiront en épuisant leur combustible nucléaire, elles pourront faire disparaissent vers les planètes les plus proches d’eux. Nous avons longtemps cru que les plus grosses planètes – au moins 10 fois plus massives que Jupiter – pouvaient provoquer la rupture des couches externes de leur étoile en cours de piégeage, augmentant leur luminosité sur une période allant de quelques heures à quelques heures. des heures, des milliers d’années. Les mondes plus petits peuvent également provoquer des effets observables, comme un bref scintillement stellaire. Mais une fois engloutis, ils ne doivent pas échapper aux griffes d’une star affamée. Et cela semble être le cas ZFT SLRN-2020.

L’apparition d’étoiles mangeuses de planètes a déjà été déduite auparavant. En partant, par exemple, de la façon dont cela affecte la chimie stellaire ou de la façon inhabituelle dont l’étoile peut finir par tourner, mais c’est la première fois que de nombreux morceaux de la puzzle ils s’emboîtent. L’une des conséquences attendues d’une ingestion planétaire est une éventuelle indigestion. La star réagit et c’est justement ce que ZFT SLRN-2020 nous a proposé, un peu regeldo.

Tirer profit.

Vide cosmique est une section dans laquelle nos connaissances sur l’univers sont présentées de manière qualitative et quantitative. Il vise à expliquer l’importance de comprendre le cosmos non seulement d’un point de vue scientifique mais aussi d’un point de vue philosophique, social et économique. Le nom “vide cosmique” fait référence au fait que l’univers est et est, en grande partie, vide, avec moins d’un atome par mètre cube, alors que dans notre environnement, paradoxalement, il y a des quintillions d’atomes par mètre cubique, qui nous invite à réfléchir sur notre existence et la présence de la vie dans l’univers. La rubrique est composée de Pablo G. Pérez Gonzalezchercheur au Centre d’Astrobiologie, et Eva Villaverprofesseur de recherche à l’Instituto de Astrofísica de Canarias.

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