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Une très jeune étoile se forme près du trou noir supermassif de la Voie lactée

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Une très jeune étoile se forme près du trou noir supermassif de la Voie lactée

Depuis les années 1930, les physiciens et ingénieur radio Karl Jansky ont rapporté la découverte d’une source radio stationnaire provenant du centre de notre galaxie. Cette source est devenue connue sous le nom de Sagittarius A* (Sgr A*), et dans les années 1970, les astronomes ont déterminé qu’il s’agissait d’un trou noir supermassif (SMBH) quatre millions de fois la masse de notre Soleil. Depuis lors, les astronomes ont utilisé des radiotélescopes de plus en plus perfectionnés pour étudier Sgr A* et son environnement. Cela a conduit à de nombreuses découvertes étranges, telles que les nombreux « étoiles » et « objets G » gazeux qui l’orbitent.

Étudier ces objets et comment la forte gravité de Sgr A* a permis aux scientifiques de tester les lois de la physique dans les conditions les plus extrêmes. Dans une étude récente, une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université de Cologne a fait une découverte surprenante. Sur la base des données recueillies par plusieurs observatoires, ils notent ce qui semble être un Une étoile nouvellement formée (X3a) près de Sgr A*. La découverte soulève des questions importantes sur la façon dont les jeunes objets stellaires (YSO) se forment et survivent près du SMBH, où ils doivent être déchirés par de violentes forces gravitationnelles.

La recherche a été dirigée par Florian Pesker, chercheur postdoctoral à l’Université du Michigan Institut d’astrophysique de l’Université de Cologne. Il a été rejoint par des collègues de l’Université Masaryk Institut d’astrophysique et des particulesJAXA Institut des sciences spatiales et de l’astronautique (ISAS), et Institut de recherche astrophysique et planétaire (PARI) et Institut Max Planck de radioastronomie (MPIA), et Académie tchèque de l’Institut astronomique des scienceset l’Observatoire de Paris. document décrivant leurs découvertes, « X3 : un objet stellaire de petite masse près du trou noir supermassif Sgr A*Récemment paru dans Revue d’Astrophysique.

Ce voisinage de Sgr A* est caractérisé par des processus hautement dynamiques et un rayonnement solide, les conditions mêmes qui s’opposent à la formation d’étoiles. En conséquence, les astronomes ont longtemps supposé que seules les étoiles anciennes – formées il y a des milliards d’années et stabilisées en orbite par frottement dynamique – pouvaient être trouvées à proximité des SMBH. Cependant, les astronomes ont observé de très jeunes étoiles près de Sgr A* au cours des 20 dernières années. Cela a soulevé la question évidente de savoir où et comment ils se sont formés et ont trouvé leur chemin dans leurs orbites actuelles.

En observant X3a, l’équipe a remarqué qu’il était non seulement très jeune (plusieurs dizaines de milliers d’années) mais aussi dix fois la taille et quinze fois la masse du Soleil. Dans leur étude, l’équipe s’est appuyée sur les données de plusieurs télescopes pour effectuer des observations à plusieurs longueurs d’onde. Il s’agit de mesures dans le proche et le moyen infrarouge (NIR/MIR) à l’aide de SINFONIEt NakoEt IsaacEt Vision Outils sur les ESO Un très grand télescope (VLT), et pointu outil sur Télescope de nouvelle technologie (NTT) f Caméra proche infrarouge -2 (NIRC-2) sur Télescopes WM Keck.

Ceux-ci ont été combinés avec des observations de champ radio en utilisant Atacama Large Millimeter Array (ALMA) pour identifier les composants à différentes températures et emplacements. Sur la base de leurs observations, l’équipe pense que X3a s’est formé dans une cartouche dense de poussière et de gaz qui a orbité plus loin de Sgr A * et a ensuite sombré dans son orbite actuelle. Comme expliqué par le premier auteur, le Dr Florian Becker de l’Université de Cologne communiqué de presse:

« Il s’avère qu’il existe une région à quelques années-lumière du trou noir qui remplit les conditions de formation d’étoiles. Cette région, un anneau de gaz et de poussière, est suffisamment froide et protégée des rayonnements destructeurs. Le so -appelé temps de chute correspond approximativement à l’âge de X3a.

Le centre de la galaxie est à environ 30 000 années-lumière (à gauche) et la jeune étoile X3a (en bleu) se trouve dans son enveloppe (à droite). Crédit : Florian Becker

Selon l’équipe, le processus de formation commence dans X3, qui est une enveloppe gazeuse dans l’anneau extérieur entourant le centre de Sgr A*. Ces nuages ​​peuvent atteindre une centaine de masses solaires, ce qui les ferait s’effondrer sous leur propre gravité pour former une ou plusieurs étoiles. Les observations ont également montré qu’il existe de nombreux nuages ​​de ce type dans l’anneau extérieur qui sont susceptibles d’interagir les uns avec les autres. Cela entraînerait (théoriquement) une perte de moment cinétique et une chute vers l’intérieur avec le temps (la direction du trou noir).

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Ce scénario explique le stade d’évolution stellaire de X3a car les observations actuelles (qui montrent à quoi elle ressemblait il y a 300 000 ans) indiquent qu’elle semble évoluer vers une étoile mature. Par conséquent, il est hautement plausible que l’anneau de gaz et de poussière ait servi de berceau à de jeunes étoiles au centre de notre galaxie. À cet égard, la présence de X3a pourrait combler le fossé entre la formation d’étoiles et les YSO au voisinage immédiat de Sgr A*. en tant que dr. Michal Zajcic à l’Université Masaryk (co-auteur de l’étude) ajoutée:

« Avec sa masse élevée d’environ dix fois la masse du Soleil, X3a est une géante interstellaire, et ces géantes évoluent très rapidement vers la maturité. Nous avons eu la chance de repérer l’étoile massive au centre de l’enveloppe circumstellaire en forme de comète. » Ensuite, nous avons identifié les principales caractéristiques liées à son âge. Petit, comme l’emballage d’une petite enveloppe qui circule. »

Comme des anneaux similaires de poussière et de gaz peuvent être trouvés dans d’autres galaxies, ce mécanisme pourrait être appliqué à d’autres SMBH, ce qui signifie que de nombreuses galaxies massives pourraient avoir de très jeunes étoiles près de leur centre. Des études de suivi avec des télescopes de nouvelle génération tels que la NASA sont actuellement en cours de planification Télescope spatial James Webb (JWST) et ESO Un très grand télescope (ELT) au Chili. Ces observations permettront de tester ce modèle de formation d’étoiles dans notre galaxie et éventuellement d’autres.

Lecture complémentaire : Université de CologneEt Journal astrophysique

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Le télescope Webb de la NASA détecte les espèces de carbone les plus éloignées connues dans l’univers

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Le télescope Webb de la NASA détecte les espèces de carbone les plus éloignées connues dans l’univers

Les astronomes ont découvert le carbone connu le plus éloigné de l’univers, remontant à seulement 350 millions d’années après le Big Bang. Cette découverte – issue du télescope spatial Webb de la NASA – a utilisé les observations infrarouges de l’actuel Advanced Extragalactic Deep Survey pour identifier le carbone dans une toute jeune galaxie qui s’est formée peu de temps après la nuit des temps.

Les résultats obligeront probablement les cosmologistes et les théoriciens à repenser une grande partie de tout ce qu’ils savent sur l’enrichissement chimique de notre univers.

Dans une recherche acceptée pour publication dans la revue Astronomie et astrophysiqueUne équipe internationale dirigée par des astronomes de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni a détaillé ses observations de cette ancienne galaxie, connue sous le nom de GS-z12. Il est situé à un redshift supérieur à 12, près de l’aube cosmique.

« Il s’agit non seulement de la première découverte confirmée de carbone, mais aussi de la première découverte confirmée de tout élément chimique autre que les éléments primitifs produits par le Big Bang (hydrogène, hélium et traces de lithium), Francesco DiEugenio, auteur principal de l’article. . Un astrophysicien de l’Université de Cambridge me l’a dit par e-mail.

La découverte de ce carbone si tôt dans l’histoire cosmique pourrait également signifier que quelque part là-bas, la vie aurait pu démarrer plus tôt que prévu.

Cette découverte remet également en question nos modèles d’évolution chimique, dit DiEugenio. « Nous ne nous attendions pas à voir des abondances aussi élevées de carbone en oxygène avant plus tard dans l’histoire de l’univers », dit-il. Par conséquent, notre découverte indique des canaux d’enrichissement chimique nouveaux et inattendus dans l’univers primitif, explique Diogenio.

En raison de la faiblesse exceptionnelle de ces galaxies lointaines, l’équipe n’a pu détecter le carbone qu’après environ 65 heures d’observations par spectroscopie proche infrarouge.

Les astronomes utilisent la spectroscopie pour étudier l’absorption et l’émission de lumière et d’autres rayonnements par la matière. Chaque élément possède sa propre empreinte chimique qui apparaît dans le spectre de la cible céleste, ce qui a permis dans ce cas d’identifier de manière surprenante le carbone à des époques aussi précoces.

Comment ce carbone a-t-il été créé ?

Diogenio dit que le Big Bang n’a produit que de l’hydrogène, de l’hélium et des traces de lithium. Par conséquent, ce carbone – et tout le carbone de l’univers – doit avoir été produit à l’intérieur des étoiles, dit-il. Une partie du carbone est produite dans des étoiles massives à courte durée de vie, et une autre dans des étoiles de faible masse à longue durée de vie, explique DiEugenio.

Carbone via supernovae

Dans GS-z12, qui a une masse d’environ 50 millions de masses solaires seulement, nous pouvons exclure le deuxième scénario, car l’univers était si jeune que les étoiles de faible masse n’avaient pas assez de temps pour apporter des quantités significatives de carbone, explique DiEugenio. . Il dit que cela signifie qu’il a été produit dans des étoiles massives. Cependant, le rapport carbone/oxygène que nous observons dans GS-z12 ne correspond pas à celui des étoiles massives connues, explique Diogenio. C’est pourquoi nous pensons que cette découverte de carbone pourrait avoir été produite dans des types d’étoiles massives plus exotiques, telles que les étoiles du troisième groupe, dit-il.

Les étoiles du groupe III sont un groupe théorique des premières étoiles de l’univers.

Selon certains modèles, lorsque ces premières étoiles ont explosé en supernova, elles auraient pu libérer moins d’énergie que prévu initialement, suggère l’Université de Cambridge. Dans ce cas, il s’agit du carbone, qui était présent dans l’exosphère des étoiles et était moins lié gravitationnellement que l’oxygène, selon l’université. Par conséquent, ce carbone aurait pu s’échapper plus facilement et se propager dans toute la galaxie, tandis qu’une grande quantité d’oxygène serait retombée et s’effondrerait dans un trou noir, a expliqué l’université.

Ce carbone serait-il le résultat d’une étoile de Population III devenue supernova ?

« Nous ne savons pas avec certitude quel type d’étoile a produit ce carbone », explique DiEugenio. Cependant, étant donné le temps très court disponible pour l’évolution stellaire, celle-ci doit provenir d’explosions de supernova provoquées par la mort d’étoiles massives, explique Diogenio. Selon lui, des preuves allant de l’univers local jusqu’à un milliard d’années après le Big Bang montrent que le rapport carbone/oxygène produit par les supernovae est bien inférieur à ce que nous observons dans cette galaxie.

Rapports carbone/oxygène

Expliquer le rapport carbone/oxygène élevé observé dans le GS-z12 est difficile dans le cadre actuel, explique DiEugenio. Dans ce contexte, il existe certains scénarios théoriques dans lesquels les supernovae du groupe III produisent des ratios carbone/oxygène élevés ; Il dit que ce serait un scénario approprié, mais qu’il doit être confirmé.

Quant au carbone découvert ?

Diogenio dit qu’il a été produit dans l’une des coques internes brûlant de l’hélium d’une étoile massive alors qu’elle était sur le point de devenir une supernova. Il dit que lorsque l’étoile est devenue supernova, son gaz riche en carbone est revenu dans la galaxie.

C’est à ce moment-là qu’il est devenu détectable.

Ces premières supernovae et leurs sous-produits représentent les premières étapes de l’enrichissement chimique cosmique. Des milliards d’années plus tard, cette évolution chimique a conduit à l’émergence d’un groupe de galaxies telles que notre propre Voie Lactée ; Chimiquement riche et – sur cette planète du moins – regorgeant de vie basée sur le carbone.

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« La danse cosmique du feu et de la glace »

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« La danse cosmique du feu et de la glace »

Le système stellaire est situé à 3 400 années-lumière.

Vendredi, l’Agence spatiale européenne (ESA) a publié une image étonnante d’un mystérieux système stellaire. L’étoile est située à 3 400 années-lumière dans la constellation du Sagittaire et se compose d’une géante rouge et de sa compagne naine blanche. L’Agence spatiale européenne l’a qualifié de « danse cosmique de glace et de feu », notant qu’elle devient de plus en plus chaude et faible.

Selon l’Agence spatiale européenne, ces étoiles mystérieuses ont surpris les astronomes avec une « éruption semblable à une nova » en 1975, augmentant leur luminosité d’environ 250 fois.

« C’est l’histoire de deux étoiles : une géante rouge fait généreusement don de matière à sa compagne naine blanche, créant ainsi un spectacle éblouissant. Du brouillard rouge ? Ce sont les vents forts de la géante rouge ! ️Mais Mira HM Sge est un véritable mystère. En 1975, les astronomes ont été surpris par une explosion semblable à une nova, mais contrairement à la plupart des novae, elle n’a pas disparu. Depuis, il fait plus chaud mais plus faible ! », lit-on dans la légende du message. Le message comprend quatre images qui, ensemble, constituent l’image complète du système stellaire symbiote.

Voir les photos ici :

Les astronomes ont utilisé de nouvelles données de Hubble et du SOFIA (Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge) de la NASA, ainsi que des données d’archives d’autres missions, pour revisiter le système stellaire binaire.

« Grâce à Hubble et au télescope SOFIA, à la retraite, nous avons résolu l’énigme ensemble. Les données ultraviolettes de Hubble révèlent des températures torrides autour de la naine blanche, tandis que SOFIA a détecté de l’eau s’écoulant à des vitesses incroyables, indiquant la présence d’un disque de matière en rotation.

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Entre avril et septembre 1975, la luminosité du système binaire HM Sagittae a été multipliée par 250. Récemment, des observations montrent que le système est devenu plus chaud, mais paradoxalement s’est légèrement atténué.

En réponse à l’image, un utilisateur a écrit : « C’est vraiment incroyable la danse des échanges matériels entre la géante rouge et la naine blanche. »

Un autre a commenté : « C’est tellement beau et mystérieux, j’adore ça. » Un troisième a déclaré : « Superbes clichés ».

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« Danse cosmique du feu et de la glace » : l’ESA partage des images époustouflantes du « mystérieux » système stellaire

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« Danse cosmique du feu et de la glace » : l’ESA partage des images époustouflantes du « mystérieux » système stellaire

L’Agence spatiale européenne a laissé les internautes impressionnés après avoir partagé vendredi un aperçu du « mystérieux » système stellaire Mira HM Sge. L’étoile symbiotique est située à 3 400 années-lumière dans la constellation du Sagittaire et se compose d’une géante rouge et de sa compagne naine blanche. L’Agence spatiale européenne l’a qualifié de « danse cosmique du feu et de la glace », alors que l’étoile devenait de plus en plus chaude et plus sombre.

« La matière saigne de la géante rouge et tombe sur la naine, la rendant extrêmement brillante. Ce système a éclaté pour la première fois sous forme de nova en 1975. La brume rouge témoigne des vents stellaires. Son profil sur le site Web de la NASA indique que la nébuleuse est d’environ un quart de celle-ci. une année optique.

Le pont gazeux reliant actuellement l’étoile géante à la naine blanche devrait s’étendre sur environ 3,2 milliards de kilomètres.

Selon l’Agence spatiale européenne, ces étoiles mystérieuses ont surpris les astronomes avec une « explosion semblable à une nova » en 1975, augmentant leur luminosité d’environ 250 fois. Cependant, contrairement à la plupart des novae, elle ne s’est pas éteinte au cours des décennies suivantes. Des observations récentes suggèrent que le système est devenu plus chaud, mais qu’il s’est paradoxalement légèrement atténué.

« Grâce à Hubble et au télescope SOFIA, à la retraite, nous avons résolu l’énigme ensemble. Les données ultraviolettes de Hubble révèlent des températures torrides autour de la naine blanche, tandis que SOFIA a détecté de l’eau s’écoulant à des vitesses incroyables, suggérant… « Il y a un disque de matière en rotation. « .

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Les données UV de Hubble indiquent que la température estimée de la naine blanche et du disque d’accrétion est passée de moins de 220 000 degrés Celsius en 1989 à plus de 250 000 degrés Celsius.

L’équipe de la NASA a également utilisé le télescope volant SOFIA, aujourd’hui retiré, pour détecter l’eau, les gaz et la poussière circulant dans et autour du système. Les données spectroscopiques infrarouges montrent que l’étoile géante, qui produit de grandes quantités de poussière, a retrouvé son comportement normal deux ans seulement après l’explosion, mais qu’elle est devenue plus faible ces dernières années. SOFIA a aidé les astronomes à voir l’eau se déplacer à environ 28 kilomètres par seconde, ce qui, selon eux, est la vitesse du disque d’accrétion sifflant autour de la naine blanche.

(Avec la contribution des agences)

3,6 millions d’Indiens nous ont rendu visite en une seule journée et nous ont choisis comme plate-forme incontestée de l’Inde pour les résultats des élections générales. Découvrez les dernières mises à jour ici!

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