André
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 Posté le: Mar 11 Mar 2008 10:23 pm Sujet du message: Des planètes à l'origine des nébuleuses planétaires ? |
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SAlut a tous
Des astronomes à l'Université de Rochester, siège d'un des plus grands groupes au monde de spécialistes des nébuleuses planétaires,
ont annoncé que les étoiles de faible masse et probablement même les planètes de plusieurs fois la taille de Jupiter peuvent être responsables de la création de certains des objets les plus stupéfiants dans le ciel.
La nouvelle est ironique parce que le nom de nébuleuse "planétaire" a toujours été un terme mal approprié.
Quand ces objets ont été découverts il y a 300 ans, les astronomes ne pouvaient pas dire ce qu'ils étaient et les ont nommés ainsi pour leur ressemblance à la planète Uranus.
Mais dès le milieu du 19ème siècle, les astronomes ont réalisé que ces objets sont des nuages vraiment grands de poussières émis par des étoiles mourantes. 
Crédit : NASA, ESA, HEIC, and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)
Maintenant, les chercheurs de Rochester ont constaté que les planètes ou les étoiles de faible masse satellisant ces étoiles âgées peuvent en effet être essentielles à la création de l'aspect fantastique des nébuleuses.
Dans un nouveau papier dans Astrophysical Journal Letters, et dans de récents papiers dans les Monthly Notices de la Royal Astronomical Society,
une équipe d'astronomes représentée par Eric Blackman, professeur de physique et d'astronomie à l'Université de Rochester, a étudié les conséquences d'une étoile mourante qui possède un compagnon orbital.
"Peu de chercheurs ont exploré comment quelque chose d'aussi petit qu'une étoile de très faible masse, une naine brune, ou même une planète massive peut produire un assortiment de nébuleuses et même changer la composition chimique de la poussière autour de ces étoiles évoluées," commente Blackman.
"Si les compagnons peuvent être cette petite chose, c'est important parce que les étoiles de faible masse et les planètes de masse élévée sont probablement tout à fait communes et pourraient faire progresser vers l'explication des nombreuses formes poussiéreuses que nous voyons entourant ces étoiles évoluées."
La plupart des étoiles de taille moyenne, comme notre Soleil, finiront leurs vies en tant que nébuleuses planétaires, ajoute Blackman.
L'étape dure seulement plusieurs dizaines de milliers d'années -- un clin d'un oeil pour les étoiles qui vivent en général dix milliards d'années - aussi c'est une vue relativement rare.
Des 200 milliards d'étoiles dans notre propre galaxie, seulement environ 1.500 ont été jusqu'ici identifiés à l'étape de nébuleuse planétaire.
Lorsque l'étoile commence à épuiser son carburant vers la fin de sa vie, son noyau se contracte et son enveloppe augmente, projetant par la suite ses couches extérieures à des millions de kilomètres dans l'espace.
Blackman indique qu'une fois sur cinq,
cette enveloppe garde sa forme approximativement sphérique pendant qu'elle s'étend, mais beaucoup plus souvent cette enveloppe se déforme et s'allonge dans de nouvelles et fantastiques formes.
Le travail de l'équipe de Rochester a exploré le rôle des compagnons de faible masse dans la forme des nébuleuse planétaire, quand le compagnon est dans une grande orbite et interagit avec seulement les bords très externes de l'enveloppe,
et quand le compagnon est dans une orbite très serrée et si proche de l'étoile évoluée que le compagnon est entièrement englouti par l'enveloppe.
Blackman, avec le camarade en post-doctorat Richard Edgar, l'étudiant diplômé Jason Nordhaus, et le professeur d'astrophysique Adam Frank, ont prouvé que dans le cas où la planète ou l'étoile compagnon est dans une orbite très large,
la pesanteur de la planète commence à entraîner une partie du matériel de l'enveloppe autour avec elle.
Le matériel d'enveloppe -- essentiellement un mince mélange de gaz et de poussières -- devient comprimé dans des vagues en spirale rayonnant hors de l'étoile centrale comme une roue de chariot déformée, note Blackman.
La poussière et le gaz comprime de plus en plus dans ces vagues en spirale jusqu'à ce qu'elles atteignent le niveau maximum, tout comme des vagues se brisant sur une plage.
Par la suite, un tore de poussières se forme autour de la section médiane de l'étoile, bloquant probablement une grande partie de l'enveloppe d'extension comme une ceinture autour d'un ballon gonflé.
Avec le temps, une telle expansion contrainte peut conduire à des formes remarquables, telle celle vue dans la bien nommée nébuleuse Dumbbell (l'Haltère).
"A l'origine, nous nous sommes juste mis à modéliser la géométrie de l'enveloppe sous l'influence d'un compagnon binaire" dit Blackman, "mais Richard Edgar a découvert que lorsque les vagues en spirale se cassent,
elles libèrent leur énergie comprimée et refoulée dans un sursaut de chaleur, suffisamment pour fondre la poussière dans des globules liquides."
Les globules se refroidissent assez lentement pour donner aux molécules du temps pour produire des systèmes cristallins.
Blackman indique que le travail de l'équipe montre comment un tore sanglé à la taille pourrait commencer à produire certains types de motifs de nébuleuses planétaires,
mais il suggère également une réponse à pourquoi les astronomes ont détecté la curieuse signature de poussières cristallisées autour d'étoiles évoluées avant que les nébuleuses soient formées.
Dans le cas où les planètes orbitent si près de l'étoile principale qu'elles sont engloutis par l'enveloppe, un nouveau type de modèle est nécessaire.
Nordhaus et Blackman ont modélisé ce qui pourrait se produire pendant que l'enveloppe ralentit l'étoile de faible masse ou la planète compagnon de masse élevée, et ont constaté qu'un des trois résultats suivants est susceptible de se produire.
En premier, lorsque le compagnon se fraye un chemin à travers le matériel d'enveloppe, il peut "faire tournoyer" l'enveloppe tellement rapidement que le matériel est éjecté, se déformant dans un grand disque ou tore autour de l'équateur de l'étoile.
Une deuxième possibilité est que le compagnon fait tournoyer l'enveloppe plus doucement. Ceci provoque que les régions intérieures de l'enveloppe tournent autour de l'étoile parent plus rapidement que le matériel externe d'enveloppe.
Cette différence dans les vitesses de rotation, combinées avec la convection du matériel dans l'enveloppe, étire et amplifie les champs magnétiques de l'étoile.
Les champs magnétiques étirés peuvent agir comme un ressort géant, éjectant le matériel d'enveloppe hors des pôles de l'étoile dans des jets.
Le troisième résultat voit le compagnon lui-même s'éjectant hors des jets de l'étoile, dit Blackman.
Ce scénario s'applique quand le compagnon est une étoile de masse extrêmement faible ou une planète massive qui est trop petite pour éjecter l'enveloppe avant de succomber à un destin violent.
La pesanteur intense du parent peut déchiqueter la planète lorsque son orbite se rétrécit, noyant par la suite la planète dans un disque de débris autour de l'étoile.
Ce disque est très turbulent et les différentes parties orbitent à des vitesses différentes, produisant d'une dynamo magnétique qui à nouveau peut projeter le matériel hors des pôles de l'étoile à des vitesses énormes.
A la différence du scénario précédent, cependant, Blackman indique que le matériel lancé au dehors par ces jets inclurait les restes de la planète ou l'étoile compagnon elle-même.
L'équipe de Rochester calcule maintenant la dynamique des relations binaires et les caractéristiques des dynamos magnétiques avec plus de précision.
Ils espèrent mieux comprendre comment ces dynamos pourraient faciliter le mélange et le transport de différents éléments dans les nébuleuses pour aider à produire les signatures chimiques distinctes que les astronomes détectent maintenant dans les nébuleuses planétaires.
http://www.rochester.edu/news/show.php?id=3123
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
la source ;
http://pagesperso-orange.fr/pgj/0308-nouvelles.htm
amicalement
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Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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