Une nouvelle image spectaculaire prise par la caméra WFI de l’ESO, à l’Observatoire de La Silla au Chili, montre la brillante et peu commune étoile WR 22 et son environnement coloré. WR 22 est une étoile très chaude et lumineuse qui répand son atmosphère dans l’espace à un rythme des millions de fois plus rapide que le Soleil. Cette étoile se trouve dans la spectaculaire nébuleuse de la Carène où elle s’est formée.
Les étoiles très massives vivent intensément et meurent jeunes. Certains de ces « phares » stellaires ont un rayonnement tellement intense qui traverse leur atmosphère épaisse sur la fin de leur vie, qu’ils dispersent de la matière dans l’espace des millions de fois plus rapidement que les étoiles relativement plus modérées comme le Soleil. Ces rares objets massifs et très chauds sont appelés des étoiles Wolf-Rayet [1], du nom des deux astronomes français qui ont les premiers identifié ce type d’étoiles au milieu du 18e siècle. L’une des plus massives étoiles de ce type mesurées jusqu’à présent est connue sous le nom de WR 22. Elle est visible au centre de cette image réalisée à partir de clichés pris avec des filtres rouge, vert et bleu et la caméra WFI (Wide Field Imager) installée sur le télescope de 2,2 mètres MPG/ESO à l’Observatoire de La Silla de l’ESO au Chili. WR 22 fait partie d’un système d’étoiles doubles et a une masse d’au moins 70 fois celle du Soleil.
WR 22 se trouve dans le ciel austral dans la constellation de la Carène qui est une partie de la coque d’Argo, le bateau de Jason dans la mythologie grecque. Bien que cette étoile se trouve à plus de 5 000 années-lumière de la Terre, elle est si lumineuse que dans de bonnes conditions elle peut pratiquement être vue à l’œil nu. WR 22 est l’une des nombreuses étoiles exceptionnellement lumineuses associées à la magnifique nébuleuse de la Carène (aussi connue sous le nom de NGC 3372) et les parties extérieures de cette gigantesque région de formation stellaire de la Voie Lactée australe constituent l’arrière-plan coloré de cette image.
Les couleurs subtiles de cette riche tapisserie d’arrière-plan sont le résultat des interactions entre l’intense rayonnement ultraviolet émis par les étoiles chaudes et massives et les vastes nuages de gaz, principalement d’hydrogène, à partir desquels elles se sont formées. La partie centrale de cet énorme complexe de gaz et de poussière se trouve sur le côté gauche de cette photo, comme on peut le voir sur l’image . On trouve également dans cette zone la remarquable étoile Eta Carinae dont il a été question dans un précédent communiqué de presse (eso0905).
TRAPPIST, pour explorer le ciel à la découverte d’exoplanètes et de comètes.
Un nouveau télescope robotisé a obtenu sa première lumière à l’Observatoire de l’ESO à La Silla, au Chili. TRAPPIST, pour TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope (Petit Télescope pour les Transits de Planètes et les Planétésimaux) est dédié à l’étude des systèmes planétaires en utilisant deux approches : la détection et caractérisation de planètes situées hors du système solaire (exoplanètes) et l’étude des comètes en orbite autour du Soleil. Le télescope de 60 cm est exploité à partir d’une salle de contrôle située à Liège, en Belgique, à 12.000 km de là.
« Les deux thèmes du projet TRAPPIST sont des éléments importants d’un nouveau domaine de recherche interdisciplinaire émergent – l’astrobiologie – qui vise à étudier l’origine et la distribution de la vie dans l’Univers», explique Michaël Gillon, qui est en charge de l’étude des exoplanètes.
« Les planètes telluriques semblables à la Terre sont des cibles évidentes pour la recherche de la vie hors du système solaire, tandis que les comètes sont soupçonnées d’avoir joué un rôle important dans l’apparition et le développement de la vie sur notre planète», ajoute son collègue Emmanuël Jehin, qui dirige la partie cométaire du projet.
Le télescope TRAPPIST permettra de détecter et de caractériser les exoplanètes en effectuant des mesures de haute précision de “baisses de luminosité” qui pourraient éventuellement être causées par les transits d’une exoplanète. Au cours d’un de ces transits, la luminosité de l’étoile observée diminue légèrement, car la planète bloque une partie de la lumière provenant de l’étoile. Plus la planète est grande, plus la fraction de lumière bloquée est importante et plus la luminosité de l’étoile diminue .
« L’Observatoire de La Silla de l’ESO, situé à la périphérie du désert d’Atacama, est certainement l’un des meilleurs sites astronomiques au monde», précise Michaël Gillon. « Et comme ce site héberge déjà deux superbes chasseurs d’exoplanètes, nous n’aurions pas pu trouver meilleur endroit pour installer notre télescope robotisé ».
Les astronomes à l’origine du projet TRAPPIST travailleront en étroite collaboration avec les équipes qui utilisent deux autres instruments de La Silla : l’instrument HARPS installé au télescope de 3,6 mètres et l’instrument CORALIE attaché au télescope Suisse Leonhard Euler de 1,2 mètre. TRAPPIST est une collaboration entre l’Université de Liège et l’Observatoire de Genève, en Suisse. Le télescope est installé dans le bâtiment qui abritait le vieux télescope Suisse T70. Grâce à cette collaboration, l’ensemble du projet est sur un mode de développement rapide : il n’a fallu que deux ans entre la prise de décision de la construction et la première lumière.
TRAPPIST sera également utilisé pour l’étude des comètes visibles depuis l’hémisphère sud. Dans ce but, le télescope est équipé de filtres spéciaux de grande taille et de haute qualité pour les observations cométaires, permettant aux astronomes d’étudier régulièrement et en détail l’éjection de plusieurs types de molécules par les comètes lors de leur voyage autour du Soleil.
« Avec des douzaines de comètes observées chaque année, nous allons obtenir un jeu de données unique, qui apportera des informations importantes sur leur nature », précise Emmanuël Jehin.
TRAPPIST est un télescope robotique léger de 60 cm, entièrement automatisé avec un suivi rapide très précis sur le ciel. Le programme d’observation est préparé à l’avance et le télescope peut effectuer une nuit entière d’observations sans surveillance. Une station météorologique surveille la météo en continu et décide de fermer le dôme si nécessaire.
Des astronomes ont découvert la seconde exoplanète de type super-Terre pour laquelle ils ont pu déterminer la masse et le rayon et obtenir ainsi des indications essentielles sur sa structure. Il s’agit également de la première super-Terre connue avec une atmosphère. Cette exoplanète, en orbite autour d’une petite étoile située à seulement 40 années-lumière de la Terre, ouvre ainsi de nouvelles et importantes perspectives dans la quête de mondes habitables. La planète GJ1214b a une masse d’environ six fois celle de la Terre et son cœur est probablement composé en majeure partie de glace d’eau. Sa surface se révèle être très chaude et elle est entourée d’une atmosphère épaisse qui la rend inhospitalière pour la vie telle que nous la connaissons sur Terre.
Dans l’édition du magazine Nature de cette semaine, une équipe d’astronomes annonce la découverte d’une planète en orbite autour de la très proche étoile de faible masse GJ1214. Après la récente découverte de la planète CoRoT-7b , c’est la deuxième fois que le transit d’une super-Terre a pu être détecté. Un transit se produit quand l’orbite de la planète est alignée avec l’observateur de telle sorte que l’on peut voir la planète passer devant son étoile. Par rapport à la Terre, cette nouvelle planète a une masse environ 6 fois supérieure et un rayon 2,7 fois plus grand. Elle a ainsi une taille comprise entre celle de la Terre et celle des planètes géantes glacées du système solaire, Uranus et Neptune.
Bien que la masse de GJ1214 soit similaire à celle de CoRoT-7b, son rayon est beaucoup plus grand, ce qui laisse supposer que la composition des deux planètes est vraiment différente. Alors que CoRoT-7b a probablement un cœur rocheux couvert de lave, les astronomes pensent que GJ1214b est composée à 75% de glace d’eau et que les 25% restant seraient constitués de fer et de silice.
GJ1214b fait le tour de son étoile en 38 heures à une distance de seulement deux millions de kilomètres – 70 fois plus proche de son étoile que la Terre du Soleil. « Etant si proche de son étoile, sa température en surface doit être d’environ 200 degrés Celsius, ce qui est trop chaud pour que l’eau soit liquide, » déclare David Charbonneau, premier auteur de l’article présentant cette découverte.
En comparant le rayon mesuré pour GJ1214b avec les modèles théoriques de planètes, les astronomes ont trouvé que ce rayon dépasse les prédictions des modèles : il y a quelque chose en plus de la surface solide de la planète qui occulte la lumière de l’étoile – une atmosphère de 200 kilomètres d’épaisseur. « Cette atmosphère est bien plus épaisse que celle de la Terre, aussi la forte pression et l’absence de lumière devraient empêcher toute forme de vie telle que nous la connaissons, » précise David Charbonneau, « mais ces conditions restent très intéressantes car elles peuvent permettre le développement d’une chimie complexe. »
« GJ1214b est trop chaude pour avoir pu garder une atmosphère pendant longtemps. Elle nous offre donc la première opportunité d’étude d’une atmosphère récemment formée, enveloppant un monde en orbite autour d’une autre étoile, » ajoute Xavier Bonfils, un des membres de l’équipe. « De plus, cette planète étant si proche de nous, il sera possible d’étudier son atmosphère, même avec des équipements courants ».
Une nouvelle technique utilisant des images prises dans le proche infrarouge, avec le « New Technology Telescope » (NTT) de 3,58 mètres de diamètre de l’ESO, a permis à des astronomes de voir à travers les bandes opaques de poussière de la galaxie cannibale géante Centaurus A, dévoilant son « dernier repas » avec une précision inégalée – une petite galaxie spirale, aujourd’hui tordue et déformée. Cette étonnante image montre également des milliers d’amas d’étoiles, éparpillés tels des pierres précieuses scintillantes, tournoyant à l’intérieur de Centaurus A.
Centaurus A (NGC 5128) est la galaxie elliptique géante la plus proche de la Terre, à une distance d’environ 11 millions d’années-lumière. C’est un des objets les plus étudiés du ciel austral. En 1847, son apparence unique a immédiatement attiré l’attention du célèbre astronome anglais John Herschel, qui a répertorié le ciel austral et réalisé une large liste de nébuleuses.
Toutefois, Herschel ne pouvait pas savoir que cette magnifique et spectaculaire apparence est due à une bande opaque de poussière qui couvre la partie centrale de la galaxie. On pense que cette poussière est le reste
d’une fusion cosmique entre une galaxie elliptique géante et une plus petite galaxie spirale pleine de poussière.
Il y a entre 200 et 700 millions d’années, cette galaxie aurait consommé une plus petite galaxie spirale riche en gaz dont le contenu semble tournoyer dans le cœur de Centaurus A, engendrant de nouvelles générations d’étoiles.
Le premier aperçu des restes de ce dîner a été obtenu grâce aux observations du satellite ISO (Infrared Space Observatory) de l’ESA, qui révéla une structure large de 16 500 années-lumière très semblable à celle d’une petite galaxie barrée. Plus récemment, le télescope spatialSpitzer de la NASA a révélé la forme de parallélogramme de cette structure, qui peut être expliquée comme étant le reste d’une galaxie spirale riche en gaz tombant dans une galaxie elliptique et se tordant et se déformant dans le processus. La fusion de galaxies est le mécanisme le plus couramment utilisé pour expliquer la formation de telles galaxies elliptiques géantes.
Les nouvelles images de SOFI, obtenues avec le « New Technology Telescope » (NTT) de 3,58 mètres de diamètre de l’Observatoire de la Silla de l’ESO, ont permis aux astronomes d’avoir une vue encore plus précise de la structure de cette galaxie, sans aucune poussière obscurcissante. Les images originales, obtenue en observant dans le proche infrarouge à travers trois filtres différents (J,H,K), ont été combinées en utilisant unenouvelle technique qui supprime l’effet d’écran sombre de la poussière, fournissant une vue claire du centre de cette galaxie.
Ce que les astronomes ont trouvé était surprenant « Il y a un anneau clair d’étoiles et d’amas caché derrière les bandes de poussière et nos images nous en offrent une vue d’une précision inégalée, » déclare Jouni Kainulainen, premier auteur de l’article présentant ces résultats. « Les prochaines analyses de cette structure vont fournir d’importants indices pour expliquer comment le processus de fusion s’est produit et quel a été le rôle de la formation stellaire durant ce processus. » Continue Reading…
