Reconstituer des planètes après la mort des étoiles

Anonim

Les astronomes Jane Greaves, de l'Université de Cardiff, et Wayne Holland, du Centre britannique d'astronomie à Edimbourg, ont peut-être trouvé une réponse au mystère de 25 ans sur la formation des planètes à la suite d'une explosion de supernova. Les deux chercheurs présenteront leurs travaux le jeudi 6 juillet à la réunion nationale d'astronomie à l'université de Hull et dans un article publié dans les notices mensuelles de la Royal Astronomical Society .

Les premières planètes en dehors du système solaire ont été découvertes il y a 25 ans - non pas autour d'une étoile normale comme notre Soleil, mais en orbite autour d'une minuscule «étoile à neutrons» très dense. Ces restes sont restés après une supernova, l'explosion titanesque d'une étoile plusieurs fois plus massive que la nôtre.

De telles «planètes dans le noir» se sont révélées incroyablement rares, et les astronomes sont perplexes quant à leur provenance. L'explosion de la supernova devrait détruire toutes les planètes préexistantes, et l'étoile à neutrons doit donc capturer davantage de matières premières pour former ses nouveaux compagnons. Ces planètes après la mort peuvent être détectées parce que leur attraction gravitationnelle modifie les temps d’arrivée des impulsions radioélectriques de l’étoile à neutrons, ou «pulsar», qui nous passent par ailleurs extrêmement régulièrement.

Greaves et Holland croient avoir trouvé le moyen d'y parvenir. Greaves explique: "Nous avons commencé à chercher les matières premières peu après l’annonce des planètes des pulsars. Nous avions une cible, le pulsar Geminga situé à 800 années lumière dans la constellation des Gémeaux. Les astronomes pensaient y avoir trouvé une planète en 1997, mais plus tard, je l'ai écarté à cause de problèmes dans le timing. Donc, c'était beaucoup plus tard quand j'ai parcouru nos rares données et essayé de créer une image. "

Les deux scientifiques ont observé Geminga à l’aide du télescope James Clerk Maxwell (JCMT), qui fonctionne à des longueurs d’onde submillimétriques situées à Hawaii. La lumière détectée par les astronomes a une longueur d'onde d'environ un demi-millimètre. Elle est invisible pour l'œil humain et peine à traverser l'atmosphère terrestre.

Holland, membre du groupe qui a construit la caméra JCMT utilisée par l’équipe - baptisée «SCUBA» - note: «Ce que nous avons vu était très faible. Nous y sommes retournés en 2013 avec notre nouvelle équipe basée à Édimbourg. SCUBA-2, que nous avons également installé sur JCMT. La combinaison des deux ensembles de données nous a permis d’éviter des artefacts. "

Les deux images montraient un signal vers le pulsar, plus un arc autour de celui-ci. Greaves ajoute: "Cela semble être une vague d'arc - Geminga se déplace incroyablement vite dans notre galaxie, beaucoup plus rapidement que la vitesse du son dans le gaz interstellaire. Nous pensons que le matériau est pris dans la vague avant, puis solide les particules dérivent vers le pulsar. "

Ses calculs suggèrent que ce «grain» interstellaire piégé représente au moins quelques fois la masse de la Terre. Les matières premières pourraient donc suffire à fabriquer de futures planètes.

Greaves avertit que plus de données sont encore nécessaires pour s'attaquer à ce casse-tête vieux de plus d'un quart de siècle: "Notre image est assez floue, nous avons donc demandé du temps pour le grand réseau international Atacama Millimeter Array - en espérant certainement voir cette gravitation en orbite autour du pulsar plutôt qu’une goutte de fond galactique!

Si les données ALMA confirment leur nouveau modèle pour Geminga, l'équipe espère explorer certains systèmes pulsar similaires et contribuer à tester des idées de formation de planètes en les observant dans des environnements exotiques. Cela ajoutera du poids à l'idée que la naissance de la planète est courante dans l'univers.

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