Les nébuleuses planétaires peuvent prendre toutes sortes de couleurs et de formes. Pourquoi l'un prend la forme d'un disque, l'autre de spirales et un autre bipolaire est resté largement inexpliqué jusqu'à présent. Jusqu'à maintenant.
Image :Vents stellaires autour d'étoiles froides et plus anciennes. Le collage montre une variété de formes telles que des disques, des cônes et des spirales. La matière bleue se dirige vers nous, la matière rouge s'éloigne de nous. (L.Decin, ESO/ALMA)
Des étoiles comme le soleil passent leur vieillesse sous la forme d'une naine blanche, un corps céleste faible pas plus grand que la Terre, qui n'émet qu'un peu de rayonnement thermique. Avant cela, ils sont d'abord gonflés en un géant rouge. Pour passer de géante rouge à naine blanche, un vent stellaire se développe et l'étoile expulse des flots de particules.
Tant que l'étoile centrale rayonne suffisamment d'énergie, la matière stellaire éjectée environnante brille et on parle d'une nébuleuse planétaire. Un nom quelque peu trompeur, mais ce que vous avez vu à travers le genre de télescopes que les astronomes comme William Herschel avaient à la fin du 18e siècle ressemblait beaucoup aux planètes.
De meilleurs télescopes ont montré une variété impressionnante de couleurs et de formes de nébuleuses planétaires. Les couleurs étaient assez faciles à expliquer. La lumière de l'étoile centrale ionise les particules émises. Ceux-ci émettent à leur tour de la lumière, dont la couleur dépend de la composition chimique.
Mais la multiplicité des formes ne s'explique pas simplement. Puisqu'une étoile est sphérique, il semble plausible que les vents stellaires soient également sphériques. Ce n'est qu'alors que vous vous attendriez à ce que la nébuleuse rougeoyante soit également sphérique. Ce qui n'est clairement pas le cas.
'Nous avons vu que ces vents stellaires étaient tout sauf symétriques ou ronds. Certains étaient en forme de disque, d'autres contenaient des spirales. Dans un troisième groupe on pourrait distinguer les cônes
Une équipe d'astronomes a décidé de mettre en place une campagne intensive d'observation du vent stellaire. Pour cela, ils avaient accès à l'Observatoire ALMA au Chili, le plus grand radiotélescope du monde. Ils ont observé les vents stellaires de quatorze étoiles dans une phase précédant juste la formation des nébuleuses planétaires. Cela a conduit à une vaste collection détaillée d'observations de vents stellaires, ce qui ne s'était jamais produit auparavant.
Grâce à cette campagne, nous pouvons rejeter l'hypothèse de vents stellaires globulaires. L'astronome Leen Decin (KU Leuven), auteur principal de l'étude publiée dans la revue Science le 18 septembre. apparut :« Nous avons vu que ces vents stellaires étaient tout sauf symétriques ou ronds. Certains étaient en forme de disque, d'autres contenaient des spirales. Dans un troisième groupe, nous avons pu distinguer des cônes.'
Ce faisant, l'équipe a trouvé des formes assez similaires à celles des nébuleuses planétaires. On comprend ainsi comment la forme d'une nébuleuse planétaire est issue du vent stellaire, mais n'a-t-on pas simplement déplacé le problème ? Car pourquoi les vents stellaires ne sont-ils pas sphériques, alors qu'ils sont produits par des étoiles globulaires ?
Cela a conduit les chercheurs à une autre hypothèse :la déformation du vent stellaire est le résultat de la présence d'un compagnon. Il est trop petit et faible pour être perçu. Il peut s'agir d'une autre étoile légère ou d'une planète (lourde). Decin compare l'effet à un phénomène quotidien :"Tout comme vous pouvez créer un motif en spirale avec votre cuillère dans une tasse de café avec du lait, le compagnon aspire la matière vers lui-même alors qu'il tourne autour de l'étoile, formant le vent stellaire."
'Tout comme vous pouvez créer une spirale dans une tasse de café avec du lait avec votre cuillère, le compagnon aspire la matière vers lui-même en tournant autour de l'étoile'
Une analyse basée sur un modèle a confirmé cette hypothèse. "Toutes nos observations s'expliquent par le fait que les étoiles ont un compagnon", explique Decin. Pour s'amuser, les chercheurs ont également fait pivoter leur modèle devant le soleil. Selon Decin et co, dans 7 milliards d'années, vous pouvez vous attendre à une faible forme de spirale dans le vent stellaire. Merci à Jupiter et Saturne.
Résoudre une longue énigme ouverte est assez beau en soi. Mais Decin pense un peu plus loin. « Nos découvertes changent beaucoup. Étant donné que la complexité des vents stellaires n'était pas prise en compte dans le passé, toute estimation antérieure de la perte de masse des étoiles anciennes pouvait être erronée jusqu'à un facteur de 10. »
'Toutes nos observations s'expliquent par le fait que les étoiles ont un compagnon'
Et si nous avons systématiquement mal évalué la perte de masse des étoiles mourantes jusqu'à présent, nous devrons peut-être repenser les caractéristiques cruciales de l'évolution stellaire et cosmique. L'équipe a immédiatement commencé à travailler sur une étude de suivi.
