David Buckley, un astronome sud-africain, a raconté à RIA Novosti la redécouverte de l'étoile la plus étonnante de la Voie lactée, découverte par des scientifiques soviétiques dans les années 1970 et qui s'est avérée être un champ de bataille pour deux "nains de l'espace", dont l'un est un pulsar nain blanc unique.
«Lorsque nous avons commencé à observer cet objet et compris ce que c'était, nos collègues du service de presse ont immédiatement suggéré que notre article sur sa découverte s'intitule Star Wars: Revenge of the Dwarf. C'est un objet vraiment unique qui a toutes les caractéristiques d'un pulsar, mais ce n'en est pas un. Beaucoup de gens ne croient toujours pas que ce système ressemble à ce que nous imaginons », a déclaré Buckley, qui a fait une présentation sur la découverte de cet objet à l'Institut d'astronomie de l'Académie russe des sciences à Moscou.
Épisode 1: La menace fantôme
Comme l'a souligné l'astronome sud-africain, cette étoile n'a pas été découverte à l'origine par son équipe scientifique, mais par des astronomes soviétiques. En 1971, ils ont découvert une étoile scintillante inhabituelle dans la constellation du Scorpion et en ont publié une description dans la revue Astronomical Circular.
Les scientifiques soviétiques ont retracé les fluctuations de la luminosité de l'étoile et ont considéré qu'il s'agissait de l'une des étoiles variables assez courantes du type Delta Shield, dont la luminosité change toutes les quelques heures en raison de l'expansion et de la contraction des couches de surface.
40 ans plus tard, dit Buckley, cette étoile ordinaire est soudainement devenue l'un des objets les plus inhabituels, intéressants et uniques de la Voie lactée, grâce à deux circonstances pratiquement aléatoires.
Tout d'abord, l'étoile a été remarquée par des astronomes amateurs, qui ont remarqué des pulsations périodiques inhabituelles dans son rayonnement que leurs prédécesseurs soviétiques ne voyaient pas, puis Buckley lui-même a commencé à la suivre, vérifiant les instruments de l'un des radiotélescopes sud-africains récemment construits.
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«La découverte des propriétés extraordinaires de cette étoile était le fruit du hasard. Le hasard et l'intuition jouent un rôle énorme en astronomie, ils sont l'un des principaux moyens de découvrir quelque chose de vraiment intéressant. En règle générale, lorsque les gens rédigent des demandes de subventions et de construction de télescopes, ils font des plans très précis pour l'avenir, mais il s'avère généralement que les découvertes les plus intéressantes et les plus significatives sont faites sur ces installations de manière complètement aléatoire et dans un domaine complètement différent », poursuit l'astronome.
Selon Buckley, ce rôle des accidents dans la science est extrêmement mal combiné avec le fait qu '«aujourd'hui, dans le monde en général, et dans la science en particulier, s'épanouissent des personnes de mentalité similaire aux comptables. Ils décident sur quoi dépenser l'argent, quels avantages peuvent être tirés de ces dépenses et quels résultats expérimentaux doivent être obtenus. Ils ont besoin d'un résultat garanti, mais la science fonctionne d'une manière complètement différente - les scientifiques sont comme des marins qui partent dans l'océan inexploré à la recherche de nouvelles terres et de nouveaux continents."
En étudiant «l'océan spatial» il y a deux ans, Buckley et ses collègues britanniques, Tom Marsh et Boris Gaensicke, ont découvert que la RA du Scorpion représentait la toute «nouvelle terre spatiale» qu'ils essayaient de trouver.
Comme l'a noté Buckley, les toutes premières observations des fusées éclairantes et de la gradation de l'étoile ont montré qu'en fait sa luminosité ne change pas toutes les trois heures et demie, comme l'ont montré les mesures des scientifiques soviétiques, mais également toutes les deux minutes. Dans le même temps, la luminosité atteignait périodiquement des valeurs incroyablement élevées dans toutes les plages, en commençant par les ondes radio et en se terminant par la lumière ultraviolette.
Ce comportement inexplicable de l'étoile, se souvient le scientifique, a attiré l'attention de nombreux autres astronomes, et Buckley et ses associés ont eu l'occasion d'observer AR Scorpio en utilisant le Hubble, le télescope à rayons X Swift, l'observatoire au sol VLT, l'observatoire radio ATCA en Australie et un certain nombre d'autres instruments astronomiques puissants. …
Épisode 3: La revanche du nain
Ces observations ont aidé les scientifiques à déchiffrer un spectre très inhabituel de fusées éclairantes et à comprendre que l'étoile variable "soviétique" se compose en fait de deux moitiés: une naine blanche et une naine rouge, dont l'interaction exotique a donné lieu à des fusées éclairantes. De plus, comme il s'est avéré plus tard, non pas une, mais deux séries de fusées éclairantes de nature différente.
Comment ce système binaire est né, dit Buckley, reste un mystère pour les astronomes. Il se compose d'une naine blanche, dont la masse est environ trois fois inférieure à la masse du Soleil, et d'une grande naine rouge, légèrement plus petite que le Soleil. La naine rouge, bien qu'elle soit la principale source de ces éruptions qui ont été remarquées par les astronomes amateurs, est une étoile assez ordinaire, contrairement à la naine blanche, qui possède des propriétés uniques.
En général, le "nain vengeur", comme Buckley l'appelait cet objet, se comporte plus comme des pulsars (étoiles à neutrons rotatives) que d'autres naines blanches, qui sont les noyaux d'étoiles brûlées. En particulier, il tourne incroyablement vite, effectuant une révolution sur son axe en 117 secondes, et possède un champ magnétique puissant, dont la force est environ 1,5 milliard de fois plus forte que celle du «bouclier magnétique» terrestre.
Ce champ magnétique, selon Buckley et ses collègues, génère périodiquement des faisceaux d'ondes radio et de particules chargées et les émet depuis les pôles magnétiques de la naine blanche dans l'espace. L'axe de rotation de cette étoile, par une heureuse coïncidence, se révèle parfois orienté vers son "grand frère".
En conséquence, toutes les deux minutes - le temps de rotation de la naine blanche - la naine rouge tombe momentanément sous le "bombardement" de la naine blanche, participant à une sorte de "guerre des étoiles".
Les volées de naines blanches sont absorbées par les électrons dans l'atmosphère de la naine rouge, ce qui les fait accélérer à des vitesses proches de la lumière, puis émettre cette énergie sous forme de lumière, de chaleur, d'ondes radio et d'autres formes de rayonnement électromagnétique. Pour cette raison, la luminosité de l'AR Scorpio atteint des valeurs incroyablement élevées pour les étoiles de masse similaire, dépassant les niveaux admissibles d'environ un ordre de grandeur.
«Maintenant, nous nous intéressons surtout à savoir s'il existe d'autres objets de ce type dans l'Univers. Nous discutons maintenant de la façon dont nous pouvons rechercher de tels «pulsars blancs», et analysons les archives d'observations précédentes d'étoiles variables dans l'espoir de trouver d'autres exemples d'un tel comportement des naines blanches », poursuit Buckley.
Tous les astronomes ne sont pas d'accord avec cette explication. Dmitry Bisikalo, directeur de l'Institut d'astronomie de l'Académie des sciences de Russie, a expliqué à RIA Novosti qu'il existe d'autres explications sur la naissance de ces éruptions, qui ne nécessitent pas de «bombardement» constant de l'étoile avec les faisceaux d'ondes radio d'une naine blanche ou l'interaction de son champ magnétique avec la matière d'une naine rouge. D'autres scientifiques, dit-il, doutent généralement que ce système existe sous la forme sous laquelle Buckley et ses associés l'imaginent.
Polygone d'espace
Néanmoins, les astronomes britanniques et sud-africains, comme Buckley lui-même l'a expliqué, continuent d'observer l'AR du Scorpion et ils ont récemment reçu de nouvelles données qui aideront les astrophysiciens à comprendre comment ce système est né. De nombreux autres scientifiques qui sont d'accord avec les calculs de Buckley, à leur tour, estiment qu'il peut servir de terrain d'essai unique pour une variété de théories cosmologiques et astrophysiques.
«L'AR du Scorpion émet un grand nombre d'électrons se déplaçant à la vitesse de la lumière, et l'observation de leurs interactions avec les nuages d'hydrogène près de cette étoile peut nous aider à tester certaines théories décrivant des effets relativistes. De plus, mes collègues théoriciens m'assurent que cette étoile peut être une source intéressante d'ondes gravitationnelles et qu'elle nous aidera à vérifier si le photon a une masse », explique le scientifique.
De plus, les scientifiques ne savent pas encore comment ce système est né - selon Buckley, pour son existence sous sa forme actuelle, il est nécessaire que la naine blanche tourne d'une manière ou d'une autre à la vitesse qu'elle a aujourd'hui. Ceci, en principe, serait possible s'il "volait" de la matière à la naine rouge, mais les astronomes n'en ont enregistré aucune trace. Par conséquent, l'histoire du développement de ces «guerres des étoiles», ainsi que la façon dont ces étoiles peuvent affecter l'apparence de la galaxie, reste un mystère pour les scientifiques.
D'un autre côté, l'astronome sud-africain est convaincu que de tels objets ne peuvent pas servir de source de mystérieuses fusées radio rapides, sorte de "signaux des extraterrestres", sur la nature desquels les scientifiques se doutent depuis près de dix ans.
Selon lui, le tout dernier radiotélescope MeerKAT, actuellement en construction en Afrique du Sud avec la participation de Buckley, commencera à les étudier l'année prochaine en tandem avec le réseau russe de télescopes MASTER, qui recherchera des traces de ces fusées éclairantes dans le visible. Comme le conclut l'astronome, ils ont une origine encore plus mystérieuse que les pulsars nains blancs, et leurs observations, espère le scientifique, aideront à combler une autre lacune sur la «carte cosmique des océans».
