jeudi 11 octobre 2012

R Sculptoris : l'Etoile entourée d'une Coquille d'Escargot !

L'étoile R Sculptoris est une étoile très amusante, on vient de découvrir autour d'elle une coquille de gaz et de poussière qui forme une sorte de coquille d'escargot... Cette coquille a pour origine ce qu'on appelle un pulse thermique, courte période au cours de laquelle l'étoile a perdue une quantité importante de matière. Cette observation toute récente qui est rapportée dans Nature cette semaine (décidémment à la pointe en astronomie, ou bien est-ce l'astronomie qui est une science à la pointe ?), a été effectuée par une équipe de l'ESO menée par l'astronome allemand M. Maerker. 
Reconstruction par simulation de lacoquille spiralée de R sculptoris (ESO).

Ils ont observé R Sculptoris à la longueur d'onde d'émission du monoxyde de carbone (CO) avec une résolution de 1.3 secondes d'arc. L'équipe a pour cela utilisé le radiotélescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Alors qu'ils pensaient trouver une fine coquille sphérique avec une structure un peu désordonnée, ils ont eu la belle surprise de trouver une structure en spirale.

Quelques cas, certes moins impressionnants, avaient déjà été observés dans le passé, et avaient permis de déduire la présence d'une étoile compagne.

L'équipe de l'ESO, comme souvent, a fait tourner des codes de simulation hydrodynamique, et en associant ces simulations avec les données d'observation, en concluent à la présence là encore d'un système binaire, dont l'étoile géante a connu un épisode de pulse thermique il y a 1800 ans, qui aurait duré environ 200 ans. 


La quantité de matière éjectée au cours de cette phase et ayant ensuite formé la coquille spiralée observée serait de l'ordre de seulement trois millièmes de la masse solaire, à la vitesse de 14.3 km/s, représentant une augmentation de perte de masse d'un facteur 30 par rapport à son état actuel. On peut vraiment tout reconstruire de nos jours grâce aux simulations...
Différentiation de la coquille de R Sculptoris en fonction de la vitesse (km/s) (ESO)
Et le plus subtil, c'est qu'ils ont pu reconstruire la coquille d'escargot en 3 dimensions, pas en simulation cette fois-ci, mais en utilisant des mesures de vitesses grâce au léger décalage spectral : 
vers le rouge : la matière s'éloigne (la portion de coquille située derrière l'étoile), vers le bleu : la matière s'approche (la portion située devant l'étoile).  

Les astronomes ont ainsi pu fournir une image détaillée de cette toute petite "nébuleuse planétaire".

On sait par exemple que l'étoile principale fait 1.6 masses solaires et la compagne, responsable de ces étonnantes structures en spirale, est située à 60 UA et pèse 0.25 masses solaire.

Connaissant tous ces détails, j'ai l'honneur de proposer de nommer cette micro-nébuleuse la Nébuleuse de l'Escargot ! Serai-je entendu ?








source :
Unexpectedly large mass loss during the thermal pulse cycle of the red giant star R Sculptoris
M. Maercker et al.
Nature 490, 232–234 (11 October 2012)


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