lundi 17 janvier 2022

Comportement inédit d'un magnétar observé avec NICER


Un comportement inédit vient d'être observé dans le signal d'une éruption de rayons X d'un magnétar. Trois pics d'intensité fusionnent en un seul pic en l'espace de quelques jours. Cette observation de l'évolution des points chauds à la surface du magnétar indique comment doit bouger sa croûte... L'étude est parue dans The Astrophysical Journal Letters.

vendredi 14 janvier 2022

Détection d'une exolune candidate à 5500 années-lumière


Une deuxième exolune candidate vient d’être découverte autour d’une planète de la taille de Jupiter nommée Kepler-1708 b et située à 5500 années-lumière. Cette exolune serait beaucoup plus grosse que la Terre… L’étude est parue dans Nature Astronomy.

mercredi 12 janvier 2022

La Bulle Locale issue de plusieurs supernovas à proximité du Soleil produit de nouvelles étoiles


Depuis des décennies, on sait que le Soleil se trouve à l'intérieur de ce qu'on appelle la "bulle locale", une cavité de plasma de faible densité relativement chaude entourée d'une coquille de gaz neutre froid et de poussière. Mais sa formation et sa relation avec la formation des étoiles proches restaient incertaines. Aujourd'hui paraît dans Nature une étude qui démontre que la surface de la bulle locale est un lieu de formation d'étoiles et que cette bulle a été produite par une série de supernovas il y a environ 14 millions d'années... 

mardi 11 janvier 2022

Mimas : l'autre lune océanique de Saturne


Deux planétologues états-uniens, Alyssa Rose Rhoden et Matthew Walker, montrent dans une étude parue dans Icarus, que l’échauffement de la croûte de Mimas, petit satellite glacé de Saturne, doit maintenir une coquille de glace épaisse de presque 30 km, mais qu’en dessous se trouverait un océan liquide… 

samedi 8 janvier 2022

Observation de signes précurseurs avant l'explosion d'une supergéante rouge


Une équipe internationale d'astrophysiciens a pour la première fois observé la dernière phase de vie d'une étoile supergéante rouge, juste avant qu'elle n'explose en supernova. Les observations pré- et post-explosion permettent de comprendre ce qui s'est passé. L'étude est parue dans The Astrophysical Journal

Ce sont les derniers soubresauts de l'étoile dans les 130 derniers jours avant son effondrement en supernova de type II que Wynn Jacobson-Galan (University of California à Berkeley) et ses collaborateurs ont pu observer avec deux télescopes hawaïens : Pan-STARRS et Keck. Les chercheurs du projet Young Supernova Experiment (YSE) ont suivi l'activité de cette étoile située dans la galaxie NGC 5731 à environ 120 millions d'années-lumière de la Terre (36,8 mégaparsecs), 10 à 12 fois plus massive que le Soleil, sans savoir qu'elle allait exploser. C'est une chance inouïe de l'avoir vue disparaître après avoir enregistré pas mal de données sur son activité. Pan-STARRS a détecté pour la première fois l'étoile massive condamnée au printemps 2020. Et c'est le 5 septembre 2020, que l'étoile a explosé, puis le 16 septembre qu'elle fut détectée par le système de surveillance ATLAS et est devenue officiellement SN 2020tlf.  Mais Jacobson-Galan et son équipe observaient la zone le 5 septembre et ils ont rapidement capturé sa lumière et ont obtenu le tout premier spectre post-explosion à l'aide du spectromètre imageur à basse résolution (LRIS) de l'observatoire Keck. Les données spectroscopiques (présence de raies étroites de photoionisation) ont montré des preuves directes de la présence d'un matériau circumstellaire dense entourant l'étoile au moment de l'explosion, le même gaz que celui responsable du flash éruptif que Pan-STARRS avait imagé quelques semaines auparavant selon les chercheurs.
Dès l'apparition de la supernova, Jacobson-Galan et son équipe ont en effet recherché dans les données qui avaient été enregistrées sur la zone l'évolution de la luminosité de l'étoile qui se trouve exactement à l'emplacement de la supernova. Et ils ont pu découvrir une sorte d'éruption provenant de l'étoile qui se situait là, qui ne peut s'expliquer que par une forte perte de masse éruptive, selon eux.

Un certain nombre d'explications théoriques ont été avancées pour expliquer la perte de masse éruptive dans les progéniteurs de supernovas à effondrement de coeur, qui pourrait être responsable d'émissions de précurseurs détectables et aussi de caractéristiques de photoionisation dans les spectres précoces post-explosion. Mais seuls des scénarios exotiques sont à même de chasser une quantité considérable de matière de la surface stellaire, car le seul vent stellaire s'avère insuffisant. Dans les supergéantes rouges de "faible" masse (8 à 12 M⊙ ), il est ainsi possible que des flashes nucléaires déclenchent la combustion dynamique de l'oxygène, du néon ou du silicium et puissent conduire à l'éjection des couches externes de l'enveloppe stellaire au cours des dernières années ou des derniers mois avant l'explosion. Alternativement, les phases de combustion ultimes de l'étoile, menant à la production de fer dans le coeur peuvent induire des ondes de gravité qui se propagent vers l'extérieur et injectent de l'énergie dans l'enveloppe stellaire, ce qui conduirait à des éruptions qui peuvent éjecter 1 M⊙ de matière dans les derniers mois avant l'explosion. 


La détection inédite d'un rayonnement précurseur provenant de la supergéante rouge au cours de la dernière année avant l'explosion suggère donc que certaines de ces étoiles doivent subir d'importants changements dans leur structure interne, qui entraînent ensuite l'éjection tumultueuse de gaz quelques instants avant leur effondrement. Une modélisation de la supergéante en fin de vie indique que le gaz cirumstellaire qui a été expulsé avant l'explosion était resté cantonné à un rayon de moins de 100 unités astronomiques. Le taux de perte de masse de la supergéante est estimé par les chercheurs à 0,01 masses solaires/an (ce qui équivaut à 10 Jupiters par an...) Une telle activité si violente dans une étoile supergéante rouge n'avait encore jamais été vue. On sait maintenant ce que ça peut vouloir dire...

La supernova a été classée dans la catégorie des supernovas normales de type II, une supernova à effondrement de coeur lumineuse. L'équipe a continué à surveiller SN 2020tlf pendant 300 jours après l'explosion avec le DEep Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) et le Near Infrared Echellette Spectrograph (NIRES) de l'Observatoire Keck. Le plateau lumineux de la courbe de lumière de la supernova et l'excès bleu persistant indiquent que l'étoile progénitrice était très étendue, confirmant une classe supergéante rouge, avec un rayon égal à 1100 R⊙ juste avant l'explosion! Le rayon de l'étoile faisait 770 millions de km, soit 5,1 unités astronomiques, la distance Soleil-Jupiter ... Une étoile démesurée.
Cette découverte défie les idées précédentes sur l'évolution des étoiles supergéantes rouges juste avant leur explosion. Auparavant, toutes les supergéantes rouges qui avaient pu être observées rétrospectivement quelques temps avant d'exploser étaient apparues relativement calmes : elles ne présentaient aucune trace d'éruptions violentes ou d'émissions lumineuses, comme ce qui a été observé avant SN 2020tlf. Mais la détection de ce signal est très difficile car il se trouve à la limite de sensibilité de nos instruments actuels. 
La découverte de l'équipe de Jacobson-Galán ouvre la voie à des études pour rechercher des rayonnements lumineux transitoires provenant de supergéantes rouges et trouver d'autres preuves que ce comportement peut signaler l'explosion imminente d'une étoile massive. L'observatoire Vera Rubin sera l'instrument idéal pour ces futures recherches..., si les mégaconstellations de satellites lui en laisse l'opportunité.

Source

Final Moments. I. Precursor Emission, Envelope Inflation, and Enhanced Mass Loss Preceding the Luminous Type II Supernova 2020tlf
Wynn Jacobson-Galán et al.
The Astrophysical Journal, Volume 924, Number 1 (January 6 2022 ) 


Illustration

Vue d'artiste de la supergéante rouge avant son explosion (Observatoire W.M. Keck/Adam Makarenko)

vendredi 7 janvier 2022

La surprenante variabilité d'une étoile observée par TESS


TIC 400799224 est un objet variable vraiment étrange. Ce couple d’étoiles situé à 725 pc a été découvert par hasard avec le télescope chasseur d’exoplanètes TESS (Transiting Exoplanet Survey) par une chute très rapide de luminosité de 25% en seulement quelques heures, suivie de plusieurs variations brutales. On pense aujourd’hui que quelque chose orbite l’une des deux étoiles en dégageant sporadiquement une énorme quantité de poussières, mais on se demande encore de quoi il peut s’agir, même si on a une première idée… L’étude est parue en décembre dernier dans The Astronomical Journal.

mercredi 5 janvier 2022

Découverte d'un résidu d'amas globulaire extrêmement pauvre en métaux dans la Voie Lactée


Une équipe internationale d'astrophysiciens dont de nombreux français vient de publier la découverte d'un courant d'étoiles qui est un vestige de l'amas globulaire le plus pauvre en métaux jamais observé dans notre Galaxie, l'étude est publiée dans Nature.

Premières analyses des échantillons de l'astéroïde Ryugu rapportés par Hayabusa 2


Les échantillons de l’astéroïde Ryugu, obtenus par voie robotique par la sonde Hayabusa2 ont été ramenés sur Terre le 6 décembre 2020 par une capsule lancée sur Terre par la sonde. Aujourd’hui, les résultats des premières analyses non destructives de ces quelques précieux grammes de matière sont publiés dans deux articles parus dans Nature Astronomy par une collaboration franco-japonaise qui implique des chercheurs de l’Institut d’Astrophysique Spatiale à Orsay.

lundi 3 janvier 2022

Trois anneaux de poussière à l'origine des planètes du système solaire


Nous ne savons toujours pas comment la Terre et les planètes rocheuses similaires se sont formées dans le système solaire. Pendant longtemps, la principale théorie sur la formation des planètes disait qu'elles se formaient dans la partie interne du système solaire. La poussière dans cette région du système solaire se serait accumulée pour former des embryons planétaires puis, au fil du temps, ces embryons seraient entrés en collision pour former les planètes que nous connaissons. Mais il existe une autre théorie de la formation des planètes, cette fois dans la partie externe du système solaire, suivie de possibles migrations. Trois articles de fin décembre viennent apporter de nouveaux indices très intéressants sur l'origine des planètes du système solaire, et notamment des planètes rocheuses. Ils sont publiés pour le premier dans Science Advances et pour les deux autres dans Nature Astronomy.

dimanche 2 janvier 2022

L'origine des ceintures de radiations de Saturne


Saturne est entourée en permanence de six ceintures de radiations distinctes, séparées par les orbites de ses lunes intérieures et de ses anneaux denses. Une nouvelle analyse des données de l'instrument LEMMS de la sonde Cassini permet aujourd'hui de comprendre l'origine des protons énergétiques formant ces ceintures de rayonnements. L'étude intitulée Spectra of Saturn’s proton belts revealed est publiée dans le journal de planétologie Icarus.

samedi 1 janvier 2022

Détection d'une centaine de planètes flottantes dans une jeune région de formation stellaire


Une équipe d'astrophysiciens vient de découvrir une grande population de planètes errantes (ou flottantes), détachées de toute étoile. C'est entre 70 et 170 planètes de ce type qui ont été observées dans une zone de formation d'étoiles restreinte, 7 fois plus que ce que les modèles de formation in situ prédisaient. L'étude est parue dans Nature Astronomy.