La surface sauvage de Bételgeuse semble confondre nos télescopes : alerte scientifique

Il y a quelque chose de spécial à propos de l’étoile mourante Bételgeuse.

Oui, il y avait beaucoup d'éternuements. Cela a été partiellement résolu pour l’instant. Mais avant le grand échec de l’atténuation de 2019, les scientifiques ont découvert quelque chose d’encore plus étrange à propos de l’étoile géante. Les mesures radio de sa lumière changeante suggéraient qu'il tournait 5 kilomètres (3,1 milles) par seconde.

Le gros problème est que les étoiles du type de Bételgeuse devraient, en théorie, avoir des vitesses de rotation maximales au moins deux ordres de grandeur plus lentes. Alors, les astronomes se demandent : qu’est-ce que ça donne ?

Eh bien, selon de nouvelles recherches, il pourrait s'agir simplement d'un vieux truc difficile à griffonner. Une équipe dirigée par Jing-Xie Ma, astrophysicien à l'Institut Max Planck d'astrophysique en Allemagne, a découvert que le point d'ébullition de Bételgeuse est si turbulent qu'il crée l'illusion d'une rotation rapide.

La rotation des étoiles est mesurée en analysant soigneusement les différences de lumière provenant des côtés opposés d’une étoile. La lumière du côté de l'étoile qui nous apparaît (c'est-à-dire nous) est légèrement augmentée vers l'extrémité bleue du spectre, tandis que la lumière du côté qui s'éloigne de nous est étirée vers l'extrémité rouge.

Les scientifiques peuvent mesurer l’amplitude de ce décalage vers le bleu et vers le rouge pour déterminer la vitesse de rotation d’une étoile. Quoi qu'il en soit, une étoile silencieuse typique. Le problème est que Bételgeuse n'est pas silencieuse. Il est dans la phase supergéante rouge de sa vie ; Il manquait de combustible nucléaire et avait explosé jusqu'à atteindre une taille énorme, roulant sur une surface par convection.

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Comparaison de la simulation avec les données d'ALMA. (Ma et al., ApJL, 2024)

La matière chaude bouillonne, refroidit et tombe. Cela se produit également dans le Soleil avec des cellules convectives de la taille du Texas, mais le processus est plus violent à Bételgeuse, avec des cellules convectives aussi grandes que l'orbite terrestre autour du Soleil (Betelgeuse est suffisamment grande. s'étendant jusqu'à l'orbite de Jupiter)

Ma et ses collègues voulaient savoir si cette convection pouvait fournir une explication alternative à ce que nous avions précédemment interprété comme une rotation ultrarapide dans les observations du Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) d'Atacama. Ils se sont donc tournés vers des simulations 3D.

Ils ont créé des modèles d’étoiles supergéantes rouges comme Bételgeuse, régies par une convection géante. Non en rotation, puis en traitant les résultats en observations intégrées d'ALMA.

Leurs simulations ont montré de grandes cellules convectives s’élevant d’un côté de la supergéante rouge, tandis qu’un autre amas s’effondrait et tombait vers l’intérieur de l’autre côté. ALMA n'a pas la résolution nécessaire pour les identifier comme cellules convectives ; Au lieu de cela, les données du télescope sont similaires à la rotation.

En fait, les chercheurs ont montré que dans 90 % des simulations, les observations réalisées avec ALMA ressemblaient à une rotation à des vitesses de plusieurs kilomètres par seconde.

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Ce n’est pas une preuve tangible que Bételgeuse ne tourne pas à grande vitesse, mais cela montre que nous ne pouvons pas tirer de conclusion sur la base des données dont nous disposons actuellement. Mais des observations à plus haute résolution ont été réalisées et sont en cours de traitement et d’analyse. Ceux-ci devraient nous donner plus d’indices sur ce que fait la star.

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Quoi qu’il en soit, les résultats sont intéressants. Si Bételgeuse tourne comme une spirale dégénérée, cela pourrait indiquer qu’une supergéante rouge a fait tourner une petite étoile compagne. Si la rotation est plus lente, nous avons appris à procéder avec plus de prudence lors de l'interprétation des données que nous collectons sur les étoiles instables.

« Il y a beaucoup de choses que nous ne comprenons toujours pas sur les étoiles massives en ébullition comme Bételgeuse. » dit l'astronome Andrea Chiavasa Centre national de la recherche scientifique.

« Comment fonctionnent-ils réellement ? Comment perdent-ils de la masse ? Quelles molécules pourraient se former lors de leur sortie ? Pourquoi Bételgeuse s'est-elle soudainement atténuée ? Nous travaillons très dur pour améliorer de plus en plus nos simulations informatiques, mais nous avons vraiment besoin de données incroyables. De des télescopes comme ALMA.

L'étude du panel a été publiée Lettres de journaux astrophysiques.

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