Pour la première fois, les astronomes ont vu de la poussière dans l’espace poussée par la lumière des étoiles

Une paire d’étoiles dans notre galaxie révèle comment la lumière pousse autour de la matière. C’est la première fois que quelqu’un voit directement comment la pression de la lumière des étoiles modifie le flux de poussière dans l’espace.

Une telle pression de rayonnement influence la façon dont la poussière se dégage des régions proches des jeunes étoiles et guide la formation de nuages ​​​​de gaz autour des étoiles mourantes (SN : 22/09/20). Le motif de poussière entourant une paire stellaire à 5 600 années-lumière dans la constellation du Cygne fournit un laboratoire rare pour observer l’effet en action, rapportent l’astronome Yinuo Han et ses collègues dans le 13 octobre. La nature.

Les astronomes savent depuis longtemps que la poussière émergeant de l’étoile WR 140 et de sa compagne est formée par le gaz de ces deux étoiles entrant en collision et se condensant en suie. Mais les images de la paire prises au cours de 16 ans montrent que la poussière s’accélère à mesure qu’elle s’éloigne des étoiles.

La poussière quitte initialement les étoiles à environ 6,5 millions de kilomètres par heure, rapportent les chercheurs, et au cours d’une année accélère à près de 10 millions de km/h. À cette vitesse, la poussière pourrait faire le voyage de notre soleil à la Terre en seulement 15 heures.

La révélation est venue de la comparaison des positions des coquilles de poussière concentriques d’une année à l’autre et de la déduction d’une vitesse. Les calculs des chercheurs montrent que la force accélérant la poussière est la pression exercée par la lumière émise par les étoiles, explique Han, de l’Université de Cambridge. Pression de rayonnement [becomes apparent] seulement lorsque nous mettons toutes les images les unes à côté des autres.

Non seulement ces couches de poussière sentent les lumières pousser, mais elles s’étendent également plus loin que n’importe quel télescope ne pouvait voir jusqu’à cette année. Les images du télescope spatial James Webb, ou JWST, dépeignent plus de couches poussiéreuses autour de WR 140 et de son compagnon que jamais auparavant, rapportent Han et une autre équipe le 12 octobre à Astronomie naturelle.

À première vue, les motifs complexes entourant les étoiles ressemblent à une gigantesque toile d’araignée. Mais l’analyse des chercheurs révèle qu’il s’agit en fait d’énormes coquilles de poussière en forme de cône en expansion. Ils sont imbriqués les uns dans les autres, un nouveau se formant tous les huit ans alors que les étoiles effectuent un autre voyage autour de leurs orbites. Dans les nouvelles images, les coquilles ressemblent à des sections d’anneaux parce que nous les observons de côté, dit Han.

Les motifs n’entourent pas complètement les étoiles car la distance entre les étoiles change lorsqu’elles tournent l’une autour de l’autre. Lorsque les étoiles sont éloignées les unes des autres, la densité du gaz entrant en collision est trop faible pour se condenser en poussière, un effet auquel les chercheurs s’attendaient.

Ce qui les a surpris, c’est que le gaz ne se condense pas bien non plus lorsque les étoiles sont les plus proches les unes des autres. Cela suggère qu’il existe une zone Boucle d’or pour la formation de poussière : la poussière ne se forme que lorsque la séparation entre les étoiles est juste, créant une série de coquilles de poussière concentriques ondulant loin du duo.

Leur zone Goldilocks est une idée nouvelle, déclare l’astrophysicien Andy Pollock de l’Université de Sheffield en Angleterre, qui ne faisait partie d’aucune des deux études. Une chose similaire se produit dans mon domaine des rayons X.

Dans son travail, Pollock a observé que WR 140 et son partenaire émettent plus de rayons X lorsque les étoiles se rapprochent, mais moins lorsqu’elles se rapprochent, suggérant qu’il existe également une zone Goldilocks pour les rayons X provenant des étoiles. . Il serait intéressant de voir s’il existe un lien entre les deux types de zones Goldilocks, dit-il. Tout cela doit en quelque sorte s’emboîter.