Pour la première fois, les scientifiques ont directement suivi la lente transformation d'une étoile mourante au cours de plus d'un siècle – révolutionnante qu'elle se réchauffe plus rapidement que toute autre étoile typique jamais observée.
La recherche, publiée aujourd'hui Les lettres de journal astrrophysiquesuit 130 ans de changements dans la nébuleuse planétaire « spirographe » IC418 – une coquille de gaz et de poussière brillante rejetée par une étoile mourante à environ 4000 années-lumière de la Terre.
En assemblant des observations datant de 1893 lorsque les astronomes ont enregistré la nébuleuse pour la première fois à travers un télescope jusqu'à aujourd'hui, les scientifiques ont trouvé le feu vert signature de la nébuleuse, émis par les atomes d'oxygène, s'est développé environ 2,5 fois plus fort depuis que les astronomes victoriens l'ont étudié pour la première fois.
Ce changement est entraîné par la hausse de la température de l'étoile centrale, qui a augmenté d'environ 3 000 ° C depuis 1893, soit environ 1 000 ° C tous les 40 ans. À titre de comparaison, le Soleil a augmenté de la même quantité au cours de sa formation, mais a pris 10 millions d'années pour le faire.
Cependant, bien que l'étoile chauffe plus rapidement que jamais, il est encore plus lent que les derniers modèles ne l'avaient prédit. Cela remet en question les théories actuelles de la façon dont les étoiles vieillissent et meurent, et peuvent forcer les astronomes à repenser les masses d'étoiles capables de produire du carbone – l'élément essentiel à la vie.
« Nous ignorons souvent les données scientifiques obtenues longtemps dans le passé. Dans ce cas, ces données ont révélé l'évolution la plus rapide d'une étoile typique qui a été vue directement. Le passé montre que le ciel n'est pas aussi immuable que nous le pensons », explique le chercheur principal, le professeur Albert Zijlstra.
Une nébuleuse planétaire marque l'une des dernières étapes de la vie d'une star. Alors que le noyau de l'étoile devient instable, il lance ses couches extérieures dans l'espace. Le cœur restant chauffe rapidement, dynamisant le gaz et la poussière environnants pour former de belles structures. Dans le cas de IC418, cela crée une structure tourbillonnante complexe, gagnant son surnom « The Spirograph Nebula ». Notre soleil subira le même sort en environ 5 milliards d'années.
Alors que les nébuleuses planétaires évoluent généralement lentement, les chercheurs ont découvert que IC418 évolue assez rapidement pour suivre au cours d'une vie humaine.
Cela en fait la transformation la plus prolongée et la plus rapide jamais enregistrée dans une nébuleuse planétaire, et peut-être toute étoile.
L'équipe a examiné 130 ans d'observations d'un large éventail de télescopes – des mesures oculaires humaines à la fin des années 1800 aux technologies avancées d'aujourd'hui. Ils ont vérifié, calibré et combiné les données avant de les comparer avec des modèles détaillés d'évolution stellaire. Cela leur a permis de mesurer le taux de chauffage de l'étoile, de déterminer sa masse actuelle et même d'estimer la masse de l'étoile avant de commencer sa transformation.
Les résultats offrent un aperçu rare de l'évolution des nébuleuses planétaires et suggèrent que le ciel nocturne peut changer beaucoup plus rapidement que nous ne le pensons habituellement.
Le co-auteur, le professeur Quentin Parker de l'Université de Hong Kong, a déclaré: « Nous pensons que cette recherche est importante car elle offre une preuve unique et directe de l'évolution des stars centrales des nébuleuses planétaires. Elle nous incitera à repenser certains de nos modèles existants de cycles de vie stellaires.
« Ce fut un fort effort conjoint – collecter, vérifier et analyser soigneusement plus d'un siècle de données astronomiques, puis fusionner cela avec des modèles évolutifs stellaires. C'est un processus difficile qui va bien au-delà de la simple observation, et nous sommes reconnaissants de l'opportunité de contribuer à notre domaine de cette manière. »
