L'univers est un endroit en évolution lente. S'il est principalement vrai que les cieux et les objets en ciel profond se ressembleront largement à la même vie humaine, il existe des exemples spectaculaires qui défient cette tendance.
L'un de ces cas est la nébuleuse planétaire IC418. Situé dans la constellation de Lepus, le lièvre, il est également parfois appelé la «nébuleuse spirographe», en raison de sa structure de bouclage verrouillée.
Une étude publiée dans une édition récente de Lettres de journal astrophysique Par des chercheurs de l'Université de Manchester et de l'Université de Hong Kong ont tracé la croissance et l'évolution de l'IC418, couvrant des observations remontant à des années après sa découverte à la fin du 19e siècle.
IC 418 a été découverte par l'astronome écossais-américain Williamina Fleming le 26 mars 1891. Fleming travaillait à Harvard Observatory (HCO) à l'époque, dans le cadre de l'enquête DraperAral. Fleming était le découvreur prolifique de 59 nébuleuses tout en examinant méticuleusement les plaques de verre pour l'enquête. IC 418 a ensuite été mal attribué au catalogue d'index de John Le Dreyer des objets du ciel profond.
Brillant à + 9e ampleur, IC 418 est un diamètre apparente de 18 arcs. Les nébuleuses planétaires tirent leur nom de leur apparition dans l'occasion en tant que disques planétaires fantomatiques. IC 418 est à environ 2 000 années-lumière et environ 0,2 années-lumière de diamètre.
IC 418 a l'avantage d'avoir une lignée presque ininterrompue de mesures spectroscopiques, en remontant jusqu'à la naissance de la technique dans les années 1890. Cette étude les a analysées, notant des changements dans le spectre et l'apparence de la nébuleuse au fil du temps. Cela a posé un défi, comme les observations visuelles couvertes de travée, ainsi que des mesures photographiques en commençant par des plaques de verre dans l'ère du film de l'astrophotographie, conduisant à des caméras numériques et CCD utilisées aujourd'hui. Le télescope spatial Hubble a fréquemment imaginé IC 418 au fil des ans.
« Les données les plus anciennes que nous avons utilisées sont à partir de 1893, lorsque le premier spectre a été observé par (William W.) Campbell », a déclaré à Universe Albert Zijlstra (Université de Manchester). « Cela a été fait à l'œil nu, mais décrit assez bien pour que nous puissions l'utiliser pour notre étude. »
La clé de l'étude était les lignes d'émission dans la gamme bleue, couvrant l'hydrogène à la région du spectre connu sous le nom d'oxygène doublement ionisé (OIII). C'était l'élément parasites « nébulium » que l'on pensait exister au début du 20e siècle.
« Nous avons recommandé les rapports de ligne (dans le spectre) à partir des photographies, dans certains cas, redétermiant les rapports de ligne de ce que nous savons des sensibilités des émulsions photographiques », explique Zijlstra.
Une nébuleuse planétaire telle que IC 418 évolue lorsqu'une étoile près de la fin de sa vie entre dans une phase géante rouge et commence à perdre du matériel dans l'espace dans ses mortels finaux. L'effondrement final voit l'étoile terminer ses jours comme un nain blanc dégénéré dense, environ 0,6 fois la masse de notre soleil. Cet objet dense est comprimé en un volume de la taille de la Terre. Cette braise brillante d'une étoile est enroulée dans un cocon de gaz et de poussière.
L'étoile au cœur d'IC 418 est en cours de transition d'un géant rouge à un nain blanc, en ce moment. Notre système Sun and Solar peut partager un sort similaire, dans environ cinq milliards d'années.
L'étude a marqué le premier aperçu de l'évolution d'une étoile mourante sur une durée d'un siècle. Il a non seulement révélé des indices à la masse initiale de l'étoile progénitrice contre la masse finale, mais a révélé comment l'étoile se réchauffait plus rapidement que toute autre étoile typique observée précédemment. Ironiquement, cette augmentation est encore plus lente que les modèles d'évolution stellaire ne prédisent.
Plus précisément, l'étude a révélé que l'étoile centrale a augmenté de 3000 degrés Celsius depuis la découverte, ou d'environ 1000 degrés Celsius tous les 40 ans. En revanche, notre Soleil a connu une telle augmentation pendant la formation sur une durée de 10 millions d'années.
Cette constatation est importante pour comprendre comment les étoiles dans leurs étapes finales sont cruciales pour le retour du carbone dans l'espace. Cette découverte surprenante peut signifier que notre compréhension de l'évolution des étoiles du carbone peut être due à la révision.
« IC418 est riche en carbone, ce qui signifie que l'étoile s'est enrichie en carbone avant l'éjection de la nébuleuse », explique Zijlstra. Une grande partie du carbone dans l'univers vient de ces types d'étoiles. Nous avons pu déterminer la masse d'origine de l'étoile (environ 40% de plus que la masse du soleil). Ceci est inférieur à ce que les modèles prédisent d'où vient le carbone. Bien sûr, c'est la source du carbone sur lequel la vie organique est basée, donc elle fait partie de notre propre origine. «
Cela démontre également la valeur de l'utilisation d'observations plus anciennes. Un autre exemple similaire a été la découverte de 2016 de signes possibles d'un système planétaire autour de l'étoile de Van Maanen, vu sur une plaque de verre de 1917.
C'est formidable de voir d'anciennes observations produire de nouvelles sciences. Qu'est-ce qui se cache d'autre dans ces vieilles collections et cahiers de plaques de verre, en attendant la découverte?
