Cette étoile expulse six étranges anneaux de « fumée » cosmique pendant sa mort

Les jours de notre Soleil sont comptés.

Une photographie composite de V Hydrae en train de mourir. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Dans environ 5 milliards d’années, le Soleil se transformera en géante rouge, se débarrassant de ses couches externes avant de se stabiliser pour devenir une naine blanche.

C’est le destin inévitable de la plupart des étoiles semblables au Soleil, et le processus est bien compris. Mais comme le montre une étude récente, nous avons encore quelques choses à apprendre sur les soleils mourants.

Cette étude récente porte sur une étoile connue sous le nom de V Hydrae ou V Hya en abrégé. Il s’agit d’une étoile géante rouge située à environ 1 300 années-lumière et dont la masse est à peu près la même que celle du Soleil. C’est ce à quoi le Soleil pourrait ressembler dans quelques milliards d’années.

Il y a, cependant, quelques éléments qui la rendent différente de notre étoile domestique.

D’abord, elle a une étoile compagnon. Ce compagnon est trop faible pour que nous puissions le voir, mais d’après le mouvement de V Hya, nous savons qu’il s’agit probablement d’une étoile naine rouge qui tourne autour de V Hya une fois tous les 8,5 ans.

D’autre part, V Hya semble mourir d’une manière inhabituelle.

Dans son état actuel, V Hya est classée comme une étoile variable Mira. Sa luminosité varie d’environ 1 à 2 magnitudes tous les 530 jours, plus ou moins. C’est typique pour les étoiles géantes rouges mourantes. Lorsqu’elles fusionnent des éléments plus lourds dans leur noyau pour tenter de survivre, les géantes rouges entrent souvent dans une période d’oscillation, sous l’effet du réchauffement et du refroidissement du noyau.

Ce qui est plus inhabituel, c’est qu’il s’agit également d’une étoile carbonée. Cela signifie que le carbone fondu dans son noyau est remonté dans l’atmosphère de l’étoile. Ainsi, lorsque les astronomes observent le spectre de V Hya, ils constatent une forte présence de carbone.

En fait, l’atmosphère de l’étoile est très “fuligineuse”.

Montrés ici en composite, ces anneaux sortants et la structure d’arc diffuse du sixième anneau sont modérément visibles dans la ligne d’émission des isotopes du carbone 12CO et deviennent bien définis dans les vues des isotopes du carbone 13CO. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

Ces deux caractéristiques combinées font de V Hya une étoile à branche géante asymptomatique ou AGB. Environ 90 % des étoiles semblables au soleil entrent dans une période AGB vers la fin de leur vie.

Les astronomes pensent généralement que la période AGB est un processus graduel de mort stellaire, au cours duquel les couches externes de l’étoile sont éliminées sur une période d’environ 100 000 ans. Après quoi, le noyau restant s’effondre en une naine blanche. Mais V Hya montre que ceci est partiellement ou parfois incorrect.

Si un AGB se débarrasse progressivement de ses couches externes, nous nous attendons à voir une nébuleuse en expansion constante, appelée [nébuleuse planétaire] (/post/cold-embers/), entourer la plupart des naines blanches. Et nous voyons effectivement de nombreuses nébuleuses planétaires comme des restes d’étoiles semblables au soleil.

Mais les observations réalisées par le Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) montrent que V Hydrae ne crée pas une telle nébuleuse.

Au lieu de cela, elle a rejeté des anneaux épais riches en carbone. L’étoile a éjecté six anneaux en l’espace d’environ 2 100 ans.

L’équipe a également observé des jets de gaz éjectés de l’étoile perpendiculairement aux anneaux. Cela suggère que V Hya connaît une période d’activité inhabituelle tous les quelques centaines d’années, ce qui est très différent du modèle AGB commun.

Cette période de sursauts actifs est probablement de courte durée par rapport à la période complète de l’AGB, et les astronomes ont donc la chance de capturer une étoile mourante à ce stade. On ne sait pas si la plupart des étoiles AGB connaissent de telles périodes actives, ou si V Hya est particulièrement inhabituelle.

Pour résoudre ce mystère, il faudra davantage d’observations d’autres étoiles géantes rouges mourantes.

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Source : Universe Today – Traduit par Anguille sous roche