Les étoiles pulsantes de type « Delta Scuti » commencent à livrer leurs secrets

Les vieilles étoiles ont la bougeotte... Une équipe internationale d'astrophysiciens a percé des secrets d'un grand groupe d'étoiles pulsantes de type Delta Scuti.

Le phénomène dit de pulsation est une caractéristique répandue dans la grande famille des étoiles. Ces pulsations sont des résonances naturelles, formées par des ondes piégées comme celles d'un instrument de musique. Ce domaine d'observation des pulsations est étudié spécifiquement par l'astéroséismologie. Les études menées sur ce phénomène permettent de tester des modèles d'évolution stellaire et ont fortement contribué à la compréhension d'une large gamme de classes d'étoiles.

Concernant une classe d'étoiles bien particulière, les scientifiques ont été freinés dans leurs tentatives d'utiliser l'astéroséismologie. Les étoiles dites de type Delta Scuti présentent des spectres de pulsation trop aléatoires, ce qui rend très difficile l'interprétation de ces dernières pour élucider de manière certaine leurs structures internes.

Simulation de pulsations dans l'étoile variable Delta Scuti HD 31901, basée sur des mesures de luminosité effectuées par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) de la Nasa. © The University of Sydney, YouTube

Quand les jeunes permettent de mieux comprendre les vieilles… étoiles

Dans une nouvelle étude d'une équipe de chercheurs de l'université de Birmingham (Royaume-Uni) et de l'université de Sydney (Australie), un sous-ensemble de cette classe de type Delta Scuti a été trouvé et montre des spectres de pulsation beaucoup plus simples, ordonnés et compréhensibles. La découverte a été faite en utilisant les données du satellite « Transex Exoplanet Survey Satellite » (Tess) de la Nasa et de la mission Kepler (Nasa). Les spectres dits « ordonnés » offrent alors la possibilité de débloquer un trésor d'informations sur cet important groupe d'étoiles. L'étude a été publiée dans le journal Nature.

« L'astéroséismologie est la méthode que nous utilisons pour révéler les intérieurs habituellement cachés des étoiles », explique le coauteur Dr Tanda Li de l'École de physique et d'astronomie de Birmingham. Et ce dernier de préciser : « L'astéroséismologie a fourni une multitude de renseignements fascinants sur de nombreux types d'étoiles, y compris le Soleil, mais jusqu'à présent, les spectres aléatoires des étoiles de type Delta-Scuti ont limité notre capacité à faire parler les pulsations pour nous permettre de comprendre ces étoiles. »

VOIR AUSSILe chant des étoiles, la nouvelle musique stellaire

Les scientifiques ont remarqué alors que le nouveau sous-ensemble d'étoiles a tendance à être plus jeune que les étoiles aux pulsations​ trop aléatoires. Le Dr Warrick Ball, coauteur de l'étude, déclare : « L'observation de ce sous-ensemble d'étoiles a corroboré notre déduction que les spectres de pulsation ont tendance à devenir plus compliqués à mesure que les étoiles vieillissent. Les plus jeunes étoiles  sont donc notre meilleur atout pour étudier ces types d'étoiles dans leur ensemble. »

Le professeur Bill Chaplin, qui dirige le groupe de recherche travaillant sur l'astéroséismologie à Birmingham, a ajouté : « Nous sommes maintenant en mesure de commencer à sonder ces étoiles et les utiliser comme référence pour nous permettre d'interpréter les résultats concernant la majorité des autres étoiles du groupe qui présentent des spectres de pulsation plus compliqués. » Voilà un bel exemple où la jeunesse contribue à la compréhension du tout.

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/etoile-etoiles-pulsantes-type-delta-scuti-commencent-livrer-leurs-secrets-81055/?fbclid=IwAR32TrsdkpCUb0diM5_OsyXO6VB-l1tDQIed1dSoIq7Efz0Aje6wR8oRdHY#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura

Le Soleil est plus calme que les étoiles qui lui ressemblent

Au fil des années, l'activité de notre Soleil fluctue. Les astronomes le savent depuis le milieu du XIX^e siècle. Nous venons d'ailleurs d'atteindre un minimum d'activité. Mais aujourd'hui, des chercheurs nous apprennent que notre étoile est en réalité moins active que ses semblables. Au moins depuis 9.000 ans...

À le voir briller ainsi dans le ciel, le Soleil semble ne jamais vouloir changer. Pourtant, les astronomes savent que l'activité de notre étoile varie au cours du temps. Une activité que trahit la présence, en surface, de taches solaires. Et des chercheurs du Max Planck Institute (Allemagne) nous apprennent aujourd'hui que notre Soleil apparaît moins actif que les étoiles qui lui ressemblent. Une conclusion basée sur l'analyse des variations de luminosité de pas moins de 369 étoiles.

Pourquoi être allé chercher pareille comparaison ? Parce que les relevés de taches solaires fiables ne remontent pas au-delà de 1610. La distribution des isotopes radioactifs du carbone et du béryllium dans les anneaux des arbres et les carottes de glace permet de retracer l'activité de notre Soleil jusqu'à 9.000 ans dans le passé. Mais notre étoile est vieille de près de 4,6 milliards d'années. Notre vision de son activité est donc extrêmement partielle.

Les chercheurs du Max Planck Institute ont donc décidé d'étudier l'activité d'autres étoiles pour savoir si notre Soleil se comporte « normalement ». Des étoiles semblables à la nôtre, bien sûr. Par leur température de surface, par leur âge et par la proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium qu'elles renferment. Mais aussi par leur vitesse de rotation. Car cette vitesse donne au champ magnétique des étoiles ses caractéristiques. Un champ magnétique lui-même responsable de toutes les fluctuations d'activité desdites étoiles.

De faibles fluctuations de luminosité

Après avoir écumé les enregistrements des fluctuations de luminosité d'environ 150.000 étoiles fournis par le télescope spatial Kepler (Nasa), ils ont affiné leur échantillon grâce aux données de la mission spatiale européenne Gaia. Résultat : 369 étoiles qui présentent des propriétés fondamentales similaires à celles de notre Soleil ont pu être pointées.

Et les conclusions des chercheurs sont sans appel. Entre les phases actives et inactives, l'irradiance solaire fluctue en moyenne de seulement 0,07 %. Les fluctuations des autres étoiles sont généralement cinq fois plus marquées.

Pour élargir leur panel, les chercheurs ont voulu déterminer la période de rotation d'autres étoiles. Mais l'exercice s'est avéré compliqué. Pour cela, il faut, en effet, identifier des schémas qui se répètent périodiquement dans la courbe de lumière des étoiles. Des schémas qui peuvent facilement se perdre dans le bruit de fond. Alors les chercheurs ont aussi choisi d'étudier 2.500 étoiles de type Soleil dont la période de rotation était inconnue. Leur luminosité a fluctué beaucoup moins que celle de l'autre groupe.

Les chercheurs imaginent qu'il pourrait exister, entre les deux groupes, des différences fondamentales encore inconnues. Ou que les étoiles du premier groupe montrent les fluctuations d'activité dont notre Soleil est en réalité capable. Dans ce cas, il serait tout simplement dans une phase de faible activité depuis au moins 9.000 ans. Et les prévisions d'activité indiquent que cela ne devrait pas changer de sitôt.

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/soleil-soleil-plus-calme-etoiles-lui-ressemblent-80825/#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura

Le Soleil est plus calme que les étoiles qui lui ressemblent

Au fil des années, l'activité de notre Soleil fluctue. Les astronomes le savent depuis le milieu du XIX^e siècle. Nous venons d'ailleurs d'atteindre un minimum d'activité. Mais aujourd'hui, des chercheurs nous apprennent que notre étoile est en réalité moins active que ses semblables. Au moins depuis 9.000 ans...

À le voir briller ainsi dans le ciel, le Soleil semble ne jamais vouloir changer. Pourtant, les astronomes savent que l'activité de notre étoile varie au cours du temps. Une activité que trahit la présence, en surface, de taches solaires. Et des chercheurs du Max Planck Institute (Allemagne) nous apprennent aujourd'hui que notre Soleil apparaît moins actif que les étoiles qui lui ressemblent. Une conclusion basée sur l'analyse des variations de luminosité de pas moins de 369 étoiles.

Pourquoi être allé chercher pareille comparaison ? Parce que les relevés de taches solaires fiables ne remontent pas au-delà de 1610. La distribution des isotopes radioactifs du carbone et du béryllium dans les anneaux des arbres et les carottes de glace permet de retracer l'activité de notre Soleil jusqu'à 9.000 ans dans le passé. Mais notre étoile est vieille de près de 4,6 milliards d'années. Notre vision de son activité est donc extrêmement partielle.

Les chercheurs du Max Planck Institute ont donc décidé d'étudier l'activité d'autres étoiles pour savoir si notre Soleil se comporte « normalement ». Des étoiles semblables à la nôtre, bien sûr. Par leur température de surface, par leur âge et par la proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium qu'elles renferment. Mais aussi par leur vitesse de rotation. Car cette vitesse donne au champ magnétique des étoiles ses caractéristiques. Un champ magnétique lui-même responsable de toutes les fluctuations d'activité desdites étoiles.

De faibles fluctuations de luminosité

Après avoir écumé les enregistrements des fluctuations de luminosité d'environ 150.000 étoiles fournis par le télescope spatial Kepler (Nasa), ils ont affiné leur échantillon grâce aux données de la mission spatiale européenne Gaia. Résultat : 369 étoiles qui présentent des propriétés fondamentales similaires à celles de notre Soleil ont pu être pointées.

Et les conclusions des chercheurs sont sans appel. Entre les phases actives et inactives, l'irradiance solaire fluctue en moyenne de seulement 0,07 %. Les fluctuations des autres étoiles sont généralement cinq fois plus marquées.

Pour élargir leur panel, les chercheurs ont voulu déterminer la période de rotation d'autres étoiles. Mais l'exercice s'est avéré compliqué. Pour cela, il faut, en effet, identifier des schémas qui se répètent périodiquement dans la courbe de lumière des étoiles. Des schémas qui peuvent facilement se perdre dans le bruit de fond. Alors les chercheurs ont aussi choisi d'étudier 2.500 étoiles de type Soleil dont la période de rotation était inconnue. Leur luminosité a fluctué beaucoup moins que celle de l'autre groupe.

Les chercheurs imaginent qu'il pourrait exister, entre les deux groupes, des différences fondamentales encore inconnues. Ou que les étoiles du premier groupe montrent les fluctuations d'activité dont notre Soleil est en réalité capable. Dans ce cas, il serait tout simplement dans une phase de faible activité depuis au moins 9.000 ans. Et les prévisions d'activité indiquent que cela ne devrait pas changer de sitôt.

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Quel est le plus grand objet de l’Univers ?

Dans notre Univers, notre Terre et même notre Système solaire tiennent une place modeste. Si leurs dimensions nous semblent déjà immenses, il existe des objets bien plus grands encore. Découverte...

Notre Univers est tellement grand qu'il est bien difficile à notre cerveau humain de s'en faire une idée. Il y a d'abord notre Système solaire. Il contient des objets déjà grands, mais que nous arrivons encore à imaginer. Une planète géante, Jupiter, dont le diamètre est de l'ordre de 10 fois celui de notre petite planète Terre. Et une étoile, le Soleil, encore bien plus grand. Avec un diamètre de presque 110 fois celui de notre Terre.

Pourtant, le Soleil entre dans la catégorie des... naines jaunes. Une étoile de dimension modeste, donc, à l'échelle de notre Univers. À l'heure actuelle, l'étoile la plus grande que les astronomes connaissent s'appelle UY Scuti. Une étoile située à 9.500 années-lumière de notre Terre, dans la constellation de l'Écu de Sobieski. Son diamètre atteint le milliard de kilomètres. C'est 1.700 fois celui de notre Soleil ! Et si elle prenait sa place, d'ailleurs, elle s'étendrait jusqu'à l'orbite de Saturne.

Plus grands que les étoiles, les trous noirs, et plus encore les trous noirs supermassifs, peuvent atteindre des dimensions étonnantes. Ainsi le fameux Holm 15A* -- à environ 700 millions d'années-lumière de notre Terre -- dont la masse a récemment été estimée à 40 milliards de fois celle de notre Soleil. La taille de l'horizon des événements qui lui est associé est tout simplement inimaginable : près de 800 fois la distance Terre-Soleil, ou 10.000 fois celle du trou noir supermassif que l'on trouve au centre de notre Voie lactée.

Une galaxie et plus encore

Mais pour déterminer quel est l'objet le plus grand de l'Univers, encore faut-il savoir quelle définition l'on souhaite donner au terme « objet ». Une galaxie peut certainement entrer dans cette catégorie. Le diamètre du disque galactique de notre Voie lactée à de quoi donner le tournis : plus de 105.000 années-lumière. Mais notre galaxie, son halo galactique, s'étendrait en réalité sur un rayon de quelque 520.000 années-lumière. Soit 5x10¹⁸ kilomètres !

La plus grande galaxie connue à ce jour est une galaxie elliptique connue sous le nom de IC 1101. Elle se trouve à environ 1 milliard d'années-lumière de notre Terre, dans la constellation du Serpent. Son diamètre atteint les 6 millions d'années-lumière.

Et si l'on ose aller un peu plus loin, on peut attribuer au Grand Mur d'Hercule-Couronne boréale, le titre de plus grand objet de notre Univers. De plus grande structure de notre Univers observable, plus exactement. Puisque le Grand Mur d'Hercule-Couronne boréale est une sorte de filament galactique. Un vaste amas de galaxies liées entre elles par la gravité. Découvert en 2015, son diamètre est estimé à... 10 milliards d'années-lumière !

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/questions-reponses/univers-plus-grand-objet-univers-13654/?fbclid=IwAR2b3_WQTBiaQeY65zO94ItSAjZzWN2eskEbGG2sZhfUE8_c_OmiLQVlu5s#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura

Cette supernova surpasse toutes les autres par sa luminosité, son énergie et sa masse

Une équipe de scientifiques vient d'annoncer la découverte et l'étude de SN2016aps : la supernova la plus brillante, la plus lumineuse, et, possiblement, la plus massive jamais identifiée.

Alors même que les récentes variations de Bételgeuse nous tenaient en haleine, animés par l'espoir d'observer la supergéante rouge se transformer en supernova, les scientifiques se penchaient sur un événement cosmique plus spectaculaire encore. Découverte par le télescope Pan-STARRS à Hawaï, en 2016, la supernova SN2016aps vient de faire l'objet d'une étude de quatre ans, durant laquelle elle a été observée sous toutes ses coutures par l'équipe du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Voici ce qu'ils ont découvert.

Une supernova pas comme les autres

« SN2016aps est remarquable par bien des aspects », commente Edo Berger, professeur à l'université de Harvard et coauteur de l'étude, parue dans la revue Nature Astronomy. « Non seulement est-elle la plus brillante des supernovas jamais observées, mais elle a de surcroît plusieurs propriétés et des caractéristiques qui en font un objet rare en comparaison à d'autres explosions d'étoiles dans l'univers. »
En effet, en étudiant la libération spectaculaire d'énergie de SN2016aps, l'équipe a pu révéler que cette dernière atteignait des proportions sans précédent : 10⁵² erg, contre 10⁵¹ erg pour une supernova typique. Par ailleurs, tandis que dans une situation classique seulement 1 % de l'énergie de l'explosion est convertie en lumière visible, dans le cas de SN2016aps, la radiation mesurée correspond à la moitié de l'énergie totale. Résultat : notre supernova est 500 fois plus lumineuse que ses consœurs.  

Fille de géante

L'étonnante libération d'énergie de SN2016aps amène les chercheurs à penser que l'étoile qui l'aurait précédée aurait été incroyablement massive, « au moins 100 fois la masse de notre Soleil », complète Berger. Dans les derniers instants précédant sa mort, l'étoile - dite « progénitrice » - aurait perdu une immense couche de gaz. L'interaction entre cette dernière et les débris issus de la collision contribuerait directement à la luminosité atypique de SN2016aps. 

Autre surprise : les chercheurs ont détecté une quantité inhabituelle d'hydrogène dans l'architecture cosmique de la supernova. Cette caractéristique pourrait suggérer qu'au lieu d'un astre unique, SN2016aps serait issue de deux étoiles un peu moins massives qui auraient fusionné. En effet, l'hydrogène des étoiles massives se dissipe généralement bien avant qu'elles n'entrent dans la phase de pulsation qui signe leur ultime soubresaut. Les étoiles de moindres proportions, en revanche, conservent suffisamment de leur gaz pour justifier les taux observés chez SN2016aps.

Le saviez-vous ?

Le 20 décembre 2019, le LSST a été rebaptisé Observatoire Vera C. Rubin, en hommage à l'astronome américaine à l'origine des recherches sur la rotation des galaxies. Ses travaux, réalisés en collaboration avec Ken Freeman, jouent un rôle fondamental dans la quête de la mystérieuse matière noire. L'observatoire, situé au Chili, sera mis en service en 2020, avant d'entamer une mission d'étude sur 10 ans en 2022.

« L'identification de SN2016aps a ouvert de nouvelles voies dans l'identification d'événements similaires chez les premières générations d'étoiles », s'enthousiasme Berger. « Avec l'avènement du LSST, nous pourrons trouver de telles explosions au cœur des premiers milliards d'années de l'univers. »

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/supernova-cette-supernova-surpasse-toutes-autres-luminosite-son-energie-masse-80553/?fbclid=IwAR1JR5rRMH_zLd_Cj2DrMGVzMScmUKffcLN3yvBKYUHbLWbY75Y-Hgz_6o4#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura