Une équipe internationale d’astronomes dirigée par des chercheurs de l’Université de Hong Kong a découvert un joyau céleste rare à l’intérieur d’un amas ouvert galactique vieux de 500 millions d’années. Le joyau céleste est la plus ancienne nébuleuse planétaire jamais découverte. L’amas ouvert galactique est appelé M37, également connu sous le nom de NGC2099. Les amas ouverts galactiques sont des groupes lâchement liés de quelques dizaines à quelques centaines d’étoiles, et se trouvent dans les galaxies spirales et irrégulières. Une nébuleuse planétaire est une région de gaz cosmique et de poussière formée à partir des couches externes rejetées d’une étoile mourante, et n’a rien à voir avec les planètes. La découverte de la plus ancienne nébuleuse planétaire de l’amas galactique ouvert est une découverte très rare de grande valeur astrophysique. L’étude décrivant les résultats a été récemment publiée dans la prestigieuse revue ALettres du journal strophysique.
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Que sont les nébuleuses planétaires ?
Les nébuleuses planétaires sont les linceuls éjectés et brillants d’étoiles mourantes qui brillent avec un riche spectre de raies d’émission et, par conséquent, affichent leurs couleurs et leurs formes distinctes qui en font des aimants photogéniques pour l’intérêt public. L’une des premières images du télescope spatial James Webb à être publiées – une image de la nébuleuse planétaire de l’anneau sud – était une nébuleuse planétaire.
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La plus ancienne nébuleuse planétaire jamais découverte
La nébuleuse planétaire récemment découverte dans l’amas ouvert galactique est le seul troisième exemple d’une association entre une nébuleuse planétaire et un amas ouvert parmi les 4 000 nébuleuses planétaires connues dans notre galaxie de la Voie lactée. La nébuleuse planétaire récemment découverte est également la plus ancienne nébuleuse planétaire jamais découverte.
Quel est l’âge cinématique de la nébuleuse planétaire récemment découverte ?
Les chercheurs ont déterminé quelques propriétés intéressantes pour leur découverte. Ils ont découvert que la nébuleuse planétaire avait un “âge cinématique” de 70 000 ans. En astronomie, la cinématique stellaire est la mesure des mouvements des étoiles dans l’espace.
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Comment l’âge cinématique a-t-il été déterminé ?
Les scientifiques ont estimé l’âge cinématique de la nébuleuse planétaire sur la base de la vitesse d’expansion de la nébuleuse, déterminée à partir des raies d’émission. De plus, les astronomes ont supposé que la vitesse est restée effectivement la même depuis le début. L’âge cinématique est le temps écoulé depuis que la coquille nébulaire a été éjectée pour la première fois par l’hôte, une étoile mourante.
La nébuleuse planétaire nouvellement découverte est une “grande vieille dame”
Les nébuleuses planétaires typiques ont des âges cinématiques de 5 000 à 25 000 ans. En termes de nébuleuses planétaires, la nébuleuse planétaire nouvellement découverte est une “grande vieille dame”, selon l’Université de Hong Kong. Cependant, en termes de durée de vie de l’étoile d’origine elle-même qui s’étend sur des centaines de millions d’années, la nébuleuse planétaire n’est qu’un simple “clin d’œil”.
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La “grande vieille dame” est une “beauté rare au coeur bleu chaud”, selon l’université. Puisqu’il vit dans un amas stellaire, l’environnement permet à l’équipe d’astronomes de déterminer de puissants paramètres supplémentaires impossibles pour la population générale de nébuleuses planétaires galactiques.
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Qu’est-ce que la séquence principale stellaire ? Comment est-ce utile ?
Ces paramètres comprennent l’estimation de la masse de l’étoile progénitrice de la nébuleuse planétaire à l’aide de la séquence principale stellaire. Les étoiles qui fusionnent des atomes d’hydrogène pour former des atomes d’hélium dans leur noyau sont appelées étoiles de la séquence principale. La plupart des étoiles se trouvent sur une ligne connue sous le nom de “séquence principale”, qui va du coin supérieur gauche au coin inférieur droit. En haut à gauche, les étoiles chaudes, plus brillantes, sont présentes. Pendant ce temps, en bas à droite, les étoiles froides, qui ont tendance à être plus sombres, sont situées. La séquence principale est représentée sur des tracés de couleur stellaire en fonction de la luminosité.
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L’étoile qui a explosé en supernova est connue sous le nom d’étoile progénitrice. La séquence principale stellaire de l’amas ouvert galactique a été dérivée des propriétés observées de milliers d’étoiles dans l’amas lorsqu’elles sont tracées dans un diagramme couleur-magnitude.
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La nébuleuse planétaire a une étoile centrale chaude et bleue
Grâce aux propriétés observées de l’étoile centrale chaude et bleue, l’équipe peut estimer la masse résiduelle de l’étoile centrale qui a éjecté la nébuleuse planétaire.
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Par conséquent, les astronomes ont calculé la masse de l’étoile qui a éjecté la coquille gazeuse de la nébuleuse planétaire à sa naissance, et la quantité de masse restante dans son noyau chaud résiduel qui se contracte. Le noyau chaud de la nébuleuse planétaire est une étoile dite “naine blanche”, selon l’étude.
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Quelle est la taille de la plus ancienne nébuleuse planétaire ?
Les données de l’étoile centrale de la nébuleuse planétaire bleu chaud de l’observatoire spatial Gaia fournissent une bonne estimation de la distance permettant de déterminer la taille réelle de la nébuleuse planétaire à cet âge extrême à 3,2 parsec de diamètre. Un parsec est une unité de mesure astronomique de l’espace interstellaire. Un parsec est égal à 3,26 années-lumière.
Le diamètre de la nébuleuse planétaire nouvellement découverte est à l’extrémité des tailles physiques connues de nébuleuse planétaire.
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