Des astronomes ont découvert une étrange spirale de gaz et de poussières se déroulant vers l’extérieur à partir d’une étoile géante rouge nommée R Sculptoris.
La vieille étoile, qui est à environ 1500 années-lumière de la Terre, est dans les dernières étapes de sa vie et se déleste lentement des couches supérieures de son atmosphère. Les Températures intensément élevées au cœur de l’étoile engendrent un puissant vent stellaire qui projette ces couches vers l’extérieur, où elles s’accumulent habituellement dans des objets spectaculaires appelés nébuleuses planétaires sur quelques millions d’années. La plupart des petites et moyennes étoiles, telles que notre soleil, entreprendront ce processus à la fin de leurs jours.
Tous les 20 000 ans environ au cours de cette phase, l’étoile subira une impulsion thermique, une convulsion thermonucléaire de 200 ans, qui se produit en profondeur dans le cœur de l’étoile. Celle-ci va rapidement fusionner l’hélium en éléments plus lourds, en libérant des tonnes d’énergie, s’éclaircissant grandement et se délestant d’une coquille dense de matière.
Selon l’astronome Matthias Maercker de l’Observatoire européen austral, principal auteur de l’étude, apparue le 10 octobre (lien plus bas) :
À l’intérieur de l’étoile, beaucoup de nouveaux éléments sont formés, comme de l’oxygène et du carbone.
Ce sont les ingrédients nécessaires à la vie et un tel processus d’impulsion thermique à partir des générations précédentes d’étoiles à permis de parsemer notre système solaire avec la poussière d’étoiles, à partir de laquelle nous sommes faits.
Les scientifiques ont observé ces coquilles détachées autour d’étoiles, mais n’ont jamais entrevu ce qui se trouvait à l’intérieur. Par l’utilisation de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un nouveau radiotélescope (interféromètre radiotélescopique), Maercker et son équipe ont pu voir la structure en spirale derrière la coquille de R Sculptoris. La forme de cette structure est probablement causée par une étoile compagne non détectée auparavant, d’environ 0,2 fois la masse de notre soleil en orbite autour de R Sculptoris et qui influence la façon dont elle dépose sa matière.
En calculant la quantité de gaz et de poussières dans chaque partie de la spirale, les chercheurs peuvent en savoir beaucoup plus sur les processus d’impulsions thermiques et sur la structure interne de l’étoile. Les observations montrent que R Sculptoris a subi une impulsion thermique il y a environ 1 800 ans, qui a duré environ 200 ans.
Cette nouvelle vidéo (ALMA) montre une série de coupes à travers les données, chacune prise à une fréquence légèrement différente. Elles révèlent la coquille autour de l’étoile, qui apparait sous la forme d’une bague circulaire qui semble s’agrandir et puis rétrécir, ainsi qu’une structure en spirale dans la matière intérieur vers la moitié de la séquence vidéo.
Les astronomes ont donc modélisé “l’écoulement” des derniers stades de la vie des géantes rouges, mais cette recherche leur permet, enfin, de faire correspondre leurs théories avec les données. Les nouvelles observations de R Sculptoris, par exemple, montrent qu’elle a plus de matière éjecter que ce que montraient les simulations. Cette découverte aidera les scientifiques à créer une image plus détaillée de l’évolution stellaire et de prédire ce qui se passera lorsque notre soleil atteindra ses derniers jours.
La recherche est également une bonne indication du type d’étude détaillée qu’effectuera l’ALMA , selon M. Morris. L’interféromètre ne dispose actuellement que d’environ un tiers de ses 66 antennes construites, ainsi les observations futures profiteront d’une résolution encore plus élevée et susceptible de fournir de nombreuses surprises aux astronomes.
L’étude publiée sur Nature : Unexpectedly large mass loss during the thermal pulse cycle of the red giant star R Sculptoris et l’annonce sur le site de l’ESO : Surprising Spiral Structure Spotted by ALMA.
