Qu'est-ce qui a fait disparaître une vieille étoile géante pendant plus de six mois ?

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Dans le schéma des tours de magie galactiques, l'un des plus difficiles est de faire une étoile entière disparaît . Surtout avec la difficulté supplémentaire de le faire réapparaître un peu plus de six mois plus tard.



Pourtant c'est apparemment ce qui s'est passé à une étoile à mi-chemin à travers la galaxie de nous. En 2012, l'étoile s'est lentement estompée en quelques mois, perdant de sa luminosité d'une étonnante 97% ( ce ce , Bételgeuse !) avant de remonter au même rythme qu'il s'est évanoui. Une goutte comme celle-là est extrêmement étrange et très difficile à expliquer.

En fait, on ne sait pas ce qui l'a causé . Les astronomes qui l'étudient pensent avoir une idée - un disque de poussière géant bloquant l'étoile de notre vue - mais cela n'explique pas tout. Cette astuce est donc encore un mystère.







L'étoile s'appelle VVV-WIT-08, et ce nom lui-même mérite un moment d'explication. Il a été trouvé dans un projet appelé le Variables VISTA dans Via Lactea - où VUE signifie Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, Variables signifie des étoiles qui changent de luminosité, et voie Lactée est le terme latin original pour, littéralement, Voie Lactée. Il s'agit d'un relevé qui s'est tourné vers le centre galactique, observant des centaines de millions d'étoiles (!!) pour mesurer leur luminosité sur une période de plusieurs années.

Lorsque vous regardez autant d'étoiles, la plupart se comporteront bien et seront comprises, les jeunes, les plus âgées comme le Soleil, les mortes ou mourantes, et ainsi de suite. Mais avec un tel nombre, certains vont agir bizarrement. Les astronomes ont tenu une liste d'objets qu'ils ne comprenaient pas, qu'ils ont appelées « Qu'est-ce que c'est ? liste — WIT.

Alors ouais. VVV-WIT-08 est la huitième étoile de leur liste. D'autres comprenaient des objets bizarres qui peuvent être des étoiles qui sont entrées en collision, une galaxie lointaine qui a changé de luminosité, et plus encore.

La star dans ce cas est un peu étrange à elle seule. C'est clairement une grande étoile et plus froide que le Soleil, ce qui signifie qu'elle a probablement commencé sa vie comme le Soleil, mais qu'elle est maintenant en train de mourir. Des étoiles comme celle-là se dilatent énormément et leur température baisse, alors nous les appelons géantes rouges . VVV-WIT-08 est probablement quelque chose comme 100 millions de kilomètres de diamètre - assez large pour que si vous remplaciez le Soleil par lui, l'étoile engloutira Mercure.





Une carte moderne de la Voie lactée, montrant le Soleil sous le centre. Malgré ses 120 000 années-lumière de diamètre, même en utilisant une technologie relativement modeste, il pourrait être exploré en quelques centaines de millions d'années seulement. Crédit : NASA/JPL-Caltech/R. Blessé (SSC/Caltech)Agrandir

Une carte moderne de la Voie lactée, montrant le Soleil sous le centre. Malgré ses 120 000 années-lumière de diamètre, même en utilisant une technologie relativement modeste, il pourrait être exploré en quelques centaines de millions d'années seulement. Crédit : NASA/JPL-Caltech/R. Blessé (SSC/Caltech)

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C'est en fait un peu plus petit que ce à quoi on pourrait s'attendre pour une étoile comme celle-ci, ce qui est étrange. De plus, lorsqu'ils ont mesuré à quelle vitesse il se déplaçait dans l'espace, il transportait du gaz, se déplaçant à près de 500 kilomètres par seconde. La distance à l'étoile n'est pas bien limitée, mais cela fait probablement partie de ce qu'on appelle le renflement , le nuage d'étoiles à peu près sphérique entourant le centre de la Voie lactée. Certaines étoiles dans le renflement se déplacent aussi rapidement, mais une façon de mesurer sa distance la place bien de l'autre côté du renflement par rapport à nous, ce qui signifie qu'elle se déplace si rapidement qu'elle pourrait s'échapper complètement de la galaxie ! Mais cette mesure de distance repose sur le fait de savoir de quel type d'étoile il s'agit, et si ce n'est pas une géante (mais, disons, en passe de le devenir, ce que nous appelons une sous-géante ) alors peut-être que c'est plus proche que cette mesure ne l'indique, et en fait une partie du renflement.

Le fait est que l'étoile est bizarre sans pour autant chute soudainement à 3% de sa luminosité normale au cours de quelques mois.

Qu'est-ce qui pourrait faire ça ?

L'idée évidente est que quelque chose a bloqué sa lumière. Certaines étoiles s'illuminent et s'assombrissent, mais pas autant. Il s'agit donc plus probablement d'un objet externe qui gêne. Les astronomes qui ont examiné les données ont d'abord supposé qu'il s'agissait d'un nuage de poussière entre nous et eux, mais les chances que cela se produise de cette manière sont extrêmement faibles, alors ils l'excluent.

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Philip Plait Bad Astronomie Étoile géante et nuage de poussièreAgrandir

Illustration de VVV-WIT-08, une étoile géante bloquée par un disque de poussière entourant une étoile compagne. Crédit : Institut d'astronomie, Université de Cambridge
/ Amanda Smith

Leur idée suivante est qu'il y a quelque chose en orbite autour de l'étoile elle-même qui bloque sa lumière. En regardant attentivement les données et en exécutant divers modèles pour voir ce qui fonctionne le mieux pour expliquer les observations, ce qu'ils ont trouvé n'est pas moins étonnant que l'étoile elle-même : ce L'étoile est un vaste disque de poussière opaque, au moins aussi large que l'étoile géante elle-même et peut-être beaucoup plus grande.

Nous voyons ce disque circulaire sous un angle, il ressemble donc à une ellipse (comme le cercle circulaire du bord d'un verre à boire vu sous un angle). Le diamètre étroit de l'ellipse est donc d'environ 100 millions de kilomètres, et le grand axe peut être beaucoup plus grand. Il est également possible que nous le voyions presque par la tranche, auquel cas c'est le épaisseur du disque qui a la taille de l'étoile géante. De toute façon, c'est un gros disque.

Alors qu'est-ce que l'étoile compagne ? Ce n'est pas clair. Les étoiles d'âge moyen comme le Soleil peuvent avoir des disques mais ils ont tendance à être minces ; le fait que le disque bloque presque toute la lumière de l'étoile indique que le disque observé est épais et opaque. Naines blanches (cendres mortes d'étoiles autrefois comme le Soleil) peuvent avoir des disques épais, mais ils sont trop petits pour expliquer ce qui a été vu avec VVV-WIT-08. D'autres types d'étoiles ont des problèmes similaires.

Disque de poussière éclipsé par étoile d'astronomie Philip Plait BadAgrandir

Oeuvre représentant une étoile géante masquée par un énorme disque de poussière entourant une petite étoile compagne. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Une idée qui convient bien est que l'étoile compagnon a dépouillé la matière du géant par gravité. Ce type de transfert de masse est courant et expliquerait pourquoi le géant est plus petit que prévu. Cependant, étant donné la durée de l'éclipse (200 jours) et le fait qu'elle n'a été vue qu'une seule fois et ne s'est jamais répétée, l'étoile compagnon devrait orbiter autour de la géante à une distance décente, trop loin pour qu'un transfert de masse se produise. Peut-être qu'ils ont commencé plus près, mais au fur et à mesure que le matériau se déplaçait d'une étoile à l'autre, une grande partie de la masse a été perdue dans l'espace ; cela diminuerait la gravité mutuelle des étoiles, et elles se sépareraient.

Alors oui, comme vous pouvez le voir, il n'y a pas d'explication simple ici. Tout a beaucoup d'étapes, des circonstances étranges et des obstacles difficiles à surmonter.

Étonnamment, d'autres stars comme celle-ci sont connues. Epsilon Aurige , une étoile visible dans le nord-est en hiver, subit également des éclipses par un disque de poussière entourant les étoiles compagnes, bien que les détails du système soient différents. Et les astronomes ont trouvé deux autres étoiles (VVV-WIT-10 et 11) qui se comportent de la même manière que 08. C'est donc étrange et rare mais pas nécessairement unique en son genre.

L'astronomie est une science particulière. Nous regardons un point dans le ciel, l'un des milliards, et avec le temps, nous le voyons changer. Et à partir de ces maigres données, nous obtenons des étoiles mourantes, des étoiles binaires, des étoiles entourées d'énormes disques sombres, des étoiles qui parcourent l'espace à grande vitesse… et parfois toutes à la fois. C'est tout à fait le résultat d'un si petit effort.