décembre 9, 2022

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Un nuage de débris géant repéré par un télescope de la NASA après la collision de corps célestes

Les astronomes ont eu l’occasion d’observer un énorme nuage de débris de la taille d’une étoile lors d’une telle collision alors qu’il passait devant une étoile proche et bloquait une partie de sa lumière. Cette atténuation temporaire de la lumière des étoiles, connue sous le nom de transits, est souvent une méthode utilisée pour détecter la présence d’exoplanètes autour d’étoiles en dehors de notre système solaire. Mais cette fois, les observations ont révélé la preuve d’une collision entre deux corps célestes potentiellement de la taille d’astéroïdes géants ou de petites planètes, ont déclaré les scientifiques.

Une équipe d’astronomes a commencé à observer en routine HD 166191, une étoile vieille de 10 millions d’années similaire à notre Soleil située à 388 années-lumière. En 2015. Astrologiquement parlant, c’est encore une étoile assez jeune, étant donné que notre Soleil a 4,6 milliards d’années. À cet âge, de petites planètes se forment souvent autour des étoiles. Ces masses de poussière laissées par la formation des étoiles et orbitées autour d’elles se transforment en corps rocheux, contrairement aux astéroïdes laissés par la formation de notre système solaire. De petites planètes autour d’autres étoiles peuvent accumuler de la matière et augmenter de taille, pour finalement se transformer en planètes.

Le gaz, qui est essentiel à la formation des étoiles, est dispersé au fil du temps entre les planètes mineures – de sorte que ces objets courent un risque accru d’entrer en collision les uns avec les autres.

L’équipe de recherche était Ils ont estimé qu’ils seraient probablement en mesure d’assister à un tel événement s’ils continuaient à surveiller HD 166191. Télescope spatial Spitzerles astronomes ont fait plus de 100 observations de l’étoile entre 2015 et 2019 (Spitzer a été arrêté début 2020).

Les débris fournissent des indices sur la formation des planètes

Les planètes mineures sont trop petites pour être vues avec des télescopes, mais lorsqu’elles entrent en collision, les nuages ​​​​de poussière sont suffisamment gros pour pouvoir être observés.

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Sur la base des données observables, les chercheurs ont d’abord cru que le nuage de débris était devenu si allongé qu’il occupait une surface d’environ trois fois la taille de l’étoile – il s’agit d’une estimation minimale. Mais les observations infrarouges de Spitzer n’ont vu qu’une petite partie du nuage passer devant l’étoile, tandis que l’ensemble du nuage de débris s’étendait sur une zone des centaines de fois la taille de l’étoile.

Afin de créer un nuage aussi massif, la collision a probablement été causée par deux objets de taille similaire à Vesta, un astéroïde géant de 330 miles (530 kilomètres de large) à peu près de la taille d’une planète naine. Dans la ceinture principale d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter dans notre système solaire, combinées ensemble.

Lorsque ces deux corps célestes sont entrés en collision, ils ont produit suffisamment de chaleur et d’énergie pour vaporiser une partie des débris. Des parties de cette collision ont probablement percuté d’autres petits objets en orbite autour de HD 166191, contribuant au nuage de poussière que Spitzer a vu.

L’auteur principal de l’étude, Kate Su, professeur de recherche à l’Observatoire Steward de l’Université de l’Arizona, a déclaré dans un communiqué. « En apprenant le résultat des collisions dans ces systèmes, nous pouvons également avoir une meilleure idée de la fréquence à laquelle les planètes rocheuses se forment autour d’autres étoiles. »

Le premier témoin oculaire observant les conséquences de la collision

À la mi-2018, la luminosité de HD 166191 a augmenté, ce qui indique une activité. Spitzer, observant une lumière infrarouge invisible à l’œil humain, a détecté un nuage de débris alors qu’il se déplaçait devant l’étoile. Cette observation a été comparée à celle capturée en lumière visible par des télescopes au sol, qui ont révélé la taille et la forme du nuage ainsi que la vitesse de son évolution. Les télescopes au sol ont également été témoins d’un événement similaire il y a environ 142 jours, pendant une période où il y avait une interruption dans les observations de Spitzer.

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« Pour la première fois, nous avons capturé la lueur infrarouge de la poussière et la brume dans laquelle la poussière pénètre lorsque le nuage passe devant l’étoile », a déclaré le co-auteur de l’étude Everett Schlowin, professeur de recherche associé à l’Observatoire Steward de l’Université de l’Arizona. un permis.

Les tentatives précédentes de Spitzer pour repérer les collisions autour de jeunes étoiles n’ont pas révélé beaucoup de détails. De nouvelles notes ont été publiées la semaine dernière sur Journal astrophysique.

« Rien ne remplace le fait d’être un témoin oculaire d’un événement », a déclaré le co-auteur de l’étude, George Rick, professeur d’astronomie et de sciences planétaires à l’Université Regents. Steward Observatory, Université de l’Arizona, dans un communiqué. « Tous les cas de Spitzer signalés précédemment n’ont pas été résolus, avec seulement des hypothèses théoriques sur la forme de l’événement réel et le nuage de débris. »

Alors que les chercheurs poursuivaient leurs observations, ils ont vu le nuage de débris s’étendre et devenir plus transparent à mesure que la poussière se propageait rapidement.

Le nuage n’est plus visible en 2019. Cependant, il y avait deux fois plus de poussière dans le système par rapport à Notes de Spitzer avant la collision.

L’équipe de recherche continue d’observer l’étoile à l’aide d’autres observatoires infrarouges et anticipe de nouvelles observations de ces types de collisions à l’aide du télescope spatial James Webb récemment lancé.