Une étoile qui brise des astéroïdes broie un rocher géant et se cache dans les vestiges

L’illustration d’un artiste montre un astéroïde en train de se fissurer.(Image: © JPL-Caltech)

Quelque part dans la galaxie, une étoile naine blanche a soudainement commencé à briller de mille feux. Et maintenant, nous comprenons le cataclysme violent qui l’a provoqué: le champ gravitationnel de l’étoile a déchiré l’astéroïde en fragments, dispersant ses fragments métalliques dans un halo brillant autour de l’étoile.

Il n’y a pas de vidéo au télescope d’un astéroïde se brisant dans l’espace. Mais voici ce que nous savons: il existe dans notre galaxie une étoile naine blanche qui, pendant des années, a émis une quantité constante de lumière dans l’infrarouge moyen (MIR). Puis, en 2018, ces émissions ont changé. En l’espace de six mois, la lumière des étoiles à partir de ce point dans l’espace est devenue environ 10% plus intense dans le spectre MIR – et ce point devient toujours plus lumineux. Les chercheurs pensent que c’est à cause d’un nuage de poussière métallique nouvellement formé entre la Terre et l’étoile, probablement à cause de la récente rupture de l’astéroïde.

Il peut sembler paradoxal qu’un nuage de poussière rende une étoile plus brillante. Mais Tinggui Wang, astronome à l’Université des sciences et technologies de Chine et auteur principal d’un article décrivant l’événement, a déclaré que cet éclaircissement avait un sens si vous réfléchissiez à la manière dont l’étoile et le nuage interagissent.

« Lorsque les débris sont dans notre champ de vision pour l’étoile, l’étoile s’assombrit », a-t-il déclaré à Live Science. « Cependant, les débris ne couvrent qu’une petite partie du ciel, de sorte que les chances d’être sur la ligne de mire sont faibles. » 

Cependant, bien que les débris individuels soient petits et ne recouvrent chacun qu’une infime partie du ciel, l’ensemble du nuage est grand, beaucoup plus grand que l’étoile. Dans des conditions normales, seuls les photons qui sortent de l’étoile directement sur Terre atteignent les télescopes humains. Mais le nuage change cela. Des faisceaux de lumière dirigés dans toutes sortes de directions frappent le nuage de débris, le réchauffant et obligeant les morceaux d’astéroïde à émettre de la lumière MIR. Cette lumière atteint également la Terre, même si les faisceaux de lumière qui la provoquaient normalement ne devrait pas. Le résultat est une plus grande région du ciel rougeoyante que nos télescopes enregistrent comme une pointe de lumière, a déclaré Wang.

Imaginez une faible lampe de poche au loin par temps clair. Si elle est dirigée vers vous, vous remarquerez peut-être qu’il s’agit d’un mince point de lumière. Mais si vous faites briller la lampe de poche à travers les vapeurs d’une machine à brouillard, vous obtiendrez un objet beaucoup plus gros et lumineux, même si la source lumineuse reste inchangée.

Les astronomes ont déjà vu de tels nuages ​​dans l’espace, a déclaré Malena Rice, experte en astronomie des disques de débris entourant des étoiles lointaines et doctorante au département d’astronomie de l’Université de Yale. Et ils ont vu des traces d’objets non sphériques, d’astéroïdes probablement en orbite autour de notre système solaire – peut-être  une autre naine blanche . Mais c’est peut-être la première fois que des astronomes ont repéré un astéroïde en train de se désintégrer en un nuage de débris autour d’une étoile.

« Ce processus a été théorisé depuis plus d’une décennie », a déclaré à Live Science, Rice, qui n’était pas impliquée dans la recherche. « Mais nous n’avons jamais eu l’occasion d’étudier le processus de perturbation complète en action jusqu’à présent. »

Alors, qu’est-ce qui aurait pu déchirer l’astéroïde en morceaux? Wang et ses collègues ont conclu qu’il s’agissait probablement d’un effet gravitationnel appelé perturbation des marées.

« Un naine blanche est une étoile très compacte », a déclaré Wang. « En tant que tel, près de l’étoile, le gradient du champ gravitationnel peut être très grand », ce qui signifie que la gravité peut changer brusquement sur un espace court.

Imaginez que vous flottiez dans l’espace, en orbite autour d’une étoile, les pieds pointés vers elle. La gravité sur vos pieds serait supérieure à celle sur vos épaules. Si vous vous trouvez actuellement sur Terre, vous rencontrez le même effet, bien que la différence – le gradient – soit si minime que vous ne le remarquiez pas.

Selon Wang, dans les champs gravitationnels abrupts proches des naines blanches, les gradients peuvent devenir si intenses qu’ils submergent les forces qui maintiennent un objet ensemble. Les gros astéroïdes sont collés avec leur propre gravité, mais cette gravité n’est pas aussi forte que les gradients proches des naines blanches. Les astronomes croient que les astéroïdes traversent ces zones de marée et se brisent, formant des nuages ​​dans l’espace.

Ceci est lié à la raison pour laquelle certaines planètes sont entourées d’anneaux de poussière, et pas seulement de lunes, a déclaré Rice. Les forces de marée plus faibles des grandes planètes peuvent empêcher la matière de leurs anneaux de s’agglutiner en boules.

Les astronomes sont convaincus que les débris ne proviennent pas d’une comète dans ce cas, a dit Wang, car les comètes bougent si vite que les débris quitteraient rapidement le voisinage chaud et proche de l’étoile et se refroidiraient. Il est possible qu’une planète rocheuse ait explosé, a-t-il déclaré, mais les chercheurs pensent qu’un objet plus petit et de la taille d’un astéroïde est plus probable. (La distinction précise entre un grand astéroïde et une petite planète peut être un peu vague. Mais lorsqu’il est question d’autres systèmes d’étoiles, les astronomes utilisent généralement « exoastéroïde » pour désigner des objets métalliques et rocheux plus petits et déchiquetés, et « exoplanète » pour désigner des objets. assez grand pour que leur gravité les ait transformés en sphères.

À l’heure actuelle, le nuage de débris entoure encore l’étoile, qui porte le nom de WD 0145 + 234. Avec le temps, cependant, ce nuage risque de tomber sur la surface stellaire, a déclaré Wang. Ces débris minuscules, en métal et peut-être un peu de gaz chaud, pourraient expliquer combien de naines blanches se retrouvent avec des traces de pollution métallique significative dans leur lumière stellaire.

(Source : Live Science)

Répondre

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l'aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s