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10 mystères stellaires non résolus dans notre galaxie
Il ne fait aucun doute que nous avons beaucoup appris sur le cosmos, en particulier au cours du siècle dernier. Mais des trous noirs aux pulsars, tout ce que nous trouvons semble apporter autant de questions que de réponses. Les astronomes n'ont pas encore toutes les réponses, et chaque jour annonce l'arrivée d'une nouvelle découverte et d'un nouveau mystère cosmique.
10La nébuleuse de la filiation incertaine
Des nébuleuses planétaires ont été découvertes dans les années 1780. L'astronome William Herschel pensait qu'ils étaient en train de former des systèmes planétaires. Il avait tort, mais le nom est resté. En fait, ils forment des nuages de gaz autour d’une étoile mourante et ils sont souvent très beaux.
La nébuleuse Sharpless 2-71 a été découverte en 1946 et on pense qu'elle s'est formée autour d'une étoile brillante en son centre. Des photographies plus récentes montrent que les choses ne sont pas si simples. De nombreuses nébuleuses planétaires sont bipolaires, ce qui signifie qu'elles ont des nuages symétriques venant des côtés opposés de leur étoile. Elles sont souvent comparées à un sablier ou à un papillon. Sharpless 2-71 est composé de plusieurs lobes bipolaires orientés différemment.
Il y a trois étoiles au milieu de la nébuleuse. L'étoile la plus brillante est au centre, c'est donc le candidat d'origine du parent de la nébuleuse. Pourtant, elle n'émet pas assez de rayons ultraviolets pour rendre compte de la lueur de la nébuleuse, contrairement à une étoile plus petite proche. Cette étoile peut également faire partie d'un système binaire, ce qui signifie que jusqu'à quatre étoiles peuvent être responsables de la structure.
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9Les étoiles à neutrons trop vieilles
Quand une étoile massive tombe en supernova, elle laisse souvent derrière elle un nuage de débris. RCW103 est l’un de ces corps, situé à environ 10 000 années-lumière de la Terre. En son centre se trouve une étoile à neutrons, un objet extrêmement dense qui pèse plus que le Soleil mais ne fait que des dizaines de kilomètres de diamètre. Ils sont assez communs dans les débris d'une supernova, mais l'étoile à neutrons de RCW103 est inhabituelle.
L'étoile à neutrons au centre tourne avec une période de 6,7 heures par rotation. Étant donné que la vitesse de rotation d'une étoile ralentit avec le temps, l'âge de cette étoile à neutrons serait normalement de plusieurs millions d'années. Cependant, la star mère est allée en supernova il y a environ 2 000 ans. La variation dans les rayons X de l'étoile à neutrons est également inhabituellement grande, donc il se passe quelque chose.
Selon une théorie, une autre étoile trop sombre pour nous est en orbite autour de RCW103. Son champ magnétique pourrait ralentir l'étoile à neutrons. Dans le même temps, du gaz peut s'écouler sur l'étoile à neutrons et provoquer des modifications de ses rayons X.
Le même casse-tête existe pour un pulsar appelé SXP 1062. Il tourne une fois toutes les 1 062 secondes, ce qui nécessite normalement qu'il soit beaucoup plus vieux que les débris vieux de 40 000 ans qui l'entourent. Les astronomes ne savent pas s'il est né plus lentement que la normale ou s'il a décéléré rapidement. Les scientifiques espèrent qu'un indice pourrait être caché dans les données dont ils disposent déjà.
8Les mystères du Messier multiple
Les étoiles du groupe globulaire Messier 15 sont inhabituellement groupées en son centre. Le premier mystère de la grappe est ce qui les attire ici. Il pourrait s'agir d'un groupe d'étoiles à neutrons sombres, bien que le candidat le plus probable soit un trou noir de masse intermédiaire. Pourtant, même si cela est confirmé, cela ne fait que mener à plus de mystères.
Un trou noir approprié peut avoir été formé de trois manières. Il aurait pu y en avoir plusieurs autour de la masse du soleil qui se sont percutés pour créer un objet beaucoup plus grand. Ou des étoiles massives auraient pu se heurter avant de s’effondrer dans un trou noir. Alternativement, un trou noir de masse intermédiaire aurait pu être créé pendant le Big Bang. Si M15 en a un, son origine est une question très ouverte.
7 éclats de crabe
La Nébuleuse du Crabe est le vestige d'une supernova de 11 années-lumière qui ressemblait à un crabe à quelqu'un en 1840 dont le télescope était trop petit pour le distinguer correctement et, comme pour les nébuleuses planétaires, le nom est resté. Jusqu'en 2011, il était considéré comme l'une des sources de rayonnement lumineux, radio et gamma les plus stables dans le ciel.
Mais entre 2007 et 2010, des astronomes de différents observatoires ont détecté trois puissants rayons gamma sans changement de longueur d'onde. Cela a été décrit par un astronome comme un "grand casse-tête", tandis qu'un autre l'a appelé "un véritable mystère". Les éclats inattendus ont été vus pour la première fois d'une nébuleuse et étaient cinq fois plus intenses que tout autre.
Les rayons sont causés par les particules qui accélèrent la nébuleuse avec 1 000 fois plus d'énergie que le grand collisionneur de hadrons. Le mécanisme derrière l'accélération est la clé du mystère. Bien sûr, résoudre ce mystère est plus facile à dire qu'à faire. Une théorie est que cela a à voir avec la réorganisation soudaine des champs magnétiques autour du Pulsar de Crabe, l'étoile à neutrons au centre de la nébuleuse.
6 nébuleuses bipolaires alignées
Ce ne sont pas seulement les nébuleuses bipolaires confuses de Sharpless 2-71 qui posent un mystère aux astronomes. Les scientifiques ont utilisé le Hubble pour examiner 130 objets de ce type dans le renflement central de la Voie Lactée et ont trouvé quelque chose de bizarre. Les nébuleuses se trouvaient à différents endroits, formées à des moments différents et n’ont jamais eu d’interaction. Malgré cela, la plupart d'entre eux semblent être alignés sur le même axe.
Les nébuleuses se sont avérées avoir leur grand axe aligné avec le plan de la galaxie. Comme son nom l'indique, les lobes des nébuleuses émergent des pôles nord et sud des étoiles. L'alignement observé ne se produirait que si les étoiles mères tournaient perpendiculairement à la rotation de la galaxie, un comportement décrit comme "très étrange" par l'un des astronomes à l'origine de la découverte.
Plus vous vous éloignez du centre de la galaxie, plus le motif s'effondre.Selon une théorie, les étoiles auraient peut-être été orientées de cette manière en raison des champs magnétiques lors de la formation du renflement. Cela suggérerait que le magnétisme a joué un rôle plus important dans la structure de la galaxie que ce qui avait été réalisé auparavant.
5La grande éruption
En 1838, la lueur d’Eta Carinae s’est accrue pour devenir la deuxième étoile la plus brillante du ciel. Cela a duré 10 ans avant de s’atténuer et de s’échapper du top 100. Cet événement a été appelé la Grande Eruption. Eta Carinae a perdu 14% de sa masse équivalente à 10 de nos Soleils.
Pendant longtemps, la théorie principale a été que la masse était emportée par des vents stellaires. Une analyse de la lumière des étoiles pourrait aider à confirmer l’idée, mais rien n’a été fait puisque la spectroscopie en était à ses balbutiements dans les années 1840. Alors que la lumière qui venait directement sur Terre était perdue pour l'histoire, les astronomes de cette décennie ont été en mesure de détecter les rayons de l'éruption qui avaient rebondi sur les nuages de poussière avant d'arriver ici.
Quand ils ont analysé la lumière, ils ont compris que la Grande Eruption avait brûlé à environ 4 725 degrés Celsius (trop froid), trop froid pour expliquer le vent stellaire. Cela suggère que la montée des cartes d'Eta Carinae était un événement unique. Les possibilités incluent une collision entre deux étoiles binaires ou une explosion thermonucléaire dans le noyau de l'étoile.
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4 magnétars mystérieux
Les magnétars sont un type d'étoile à neutrons avec un champ magnétique quadrillions de fois plus puissant que celui de la Terre. Ce sont les aimants les plus puissants de l'univers. Ils n'ont été théorisés que dans les années 1990 et regorgent de propriétés que nous n'avons toujours pas découvertes.
Une caractéristique commune des magnétars est le "problème", un événement qui provoque une augmentation soudaine de la rotation. Les scientifiques ont constaté des centaines de problèmes et ont mis au point un modèle plausible, basé sur le superfluide de neutrons sans friction, censé être en leur centre. Le 28 avril 2012, les astronomes ont assisté au premier ralentissement soudain d'un magnétar, 1E 2259 + 586. On l'a surnommé l'anti-glitch. C'était totalement inattendu et ne correspond à aucune des théories actuelles.
Il y a des indices qui peuvent aider. Une semaine avant son anti-glitch, le magnétar a déclenché une intense explosion de rayons X probablement liée au ralentissement. De plus, toutes les étoiles à neutrons ralentissent leur rotation dans le temps à un rythme constant. Ceci est connu sous le nom de spin-down, et 1E 2259 + 586 a ralenti plus rapidement depuis l'anti-glitch.
L’un des mystères récemment résolus était l’existence de CXOU J164710.2-455216 dans le groupe Westerlund 1. La supernova dont elle provenait avait environ 40 fois la masse du Soleil. Elle n’aurait donc dû laisser aucun trou noir. La théorie dominante était qu'il y avait eu un système binaire qui interférait avec les mécanismes normaux. Les scientifiques ont découvert à proximité une étoile «fugueuse» ressemblant exactement à ce qui avait été prédit.
3Les mystérieux cousins du soleil
Environ un tiers des étoiles du type Soleil ont des périodes de luminosité variée qui durent toute l’année à l’approche de la fin de leur vie. Christine Nicholls, astronome de l'observatoire du mont Stromlo en Australie, a mené une étude sur la question posée depuis des décennies, à savoir pourquoi cela se produit. La conclusion était claire et nous disait exactement ce que nous savions déjà: «Toutes les explications possibles de leur comportement inhabituel ont tout simplement échoué.»
L'équipe de Nicholls a surveillé 58 étoiles pendant deux ans et demi. Les pulsations stellaires, dans lesquelles les étoiles grossissent et rétrécissent, constituent une théorie fondamentale. Cette option a été réduite, de même que la possibilité que les étoiles soient dans des systèmes binaires. Cependant, l'équipe a découvert un nouvel indice: les étoiles changeantes éjectent des masses de masse au cours de leurs transitions. Malheureusement, les indices sont inutiles sans le bon détective, et Nicholls a déclaré qu '«un Sherlock Holmes est nécessaire pour résoudre ce mystère très frustrant».
2Epsilon Aurigae's Disc
On a récemment répondu à de nombreuses questions sur l'un des mystères les plus anciens de l'astronomie: l'éclipse de l'étoile Epsilon Aurigae. Tous les 27 ans, il diminue pendant environ 18 mois. Depuis les années 1820, les scientifiques ont fait toutes sortes de suggestions, allant des trous noirs aux énormes étoiles. Les observations de la dernière éclipse, qui a débuté en 2009, suggèrent un système binaire composé d'une étoile mourante et d'une autre étoile entourée d'un disque de matière géant.
Malgré le fait de savoir ce qu’il ya à faire, il reste à se demander pourquoi. Le disque en question est constitué de particules de la taille d'un gravier. C'est le genre de champ de débris que l'on trouve normalement dans les systèmes stellaires beaucoup plus jeunes. Les observations récentes ont été externalisées dans le cadre d’un projet de science citoyenne. Elles contiennent peut-être suffisamment d'informations pour le comprendre ou nous devrons peut-être attendre encore quelques décennies.
1Polaris est maladroit
L'étoile du nord est peut-être la plus célèbre de l'hémisphère nord, mais malgré sa grande importance culturelle, nous en ignorons beaucoup. Les questions les plus récentes concernant l’étoile ont été révélées dans un article au titre passionnant. The North Star Mysteries: L'augmentation remarquable de la luminosité de Polaris à partir d'observations historiques et modernes.
Les chercheurs à l'origine du document ont découvert que Polaris s'était éclaircie au cours du siècle dernier. Aujourd'hui, il peut être 4,6 fois plus lumineux qu'il ne l'était dans les temps anciens.
Cependant, peut-être une question non résolue plus pressante est de savoir à quelle distance se trouve Polaris. Les mesures effectuées dans les années 90 donnaient un chiffre d'environ 434 années-lumière.Cependant, il a été décrit comme présentant «certaines anomalies qui ont jusqu'ici défié une interprétation simple». Des mesures plus récentes effectuées par différentes méthodes ont suggéré qu'il pourrait être plus de 100 années-lumière plus proches que nous l'avions initialement pensé.
Encore une fois, d'ici l'an 3000, Polaris ne sera plus l'étoile du Nord. Ce titre ira à Gamma Cephei. Nous savons où c'est. Si nous ne le savions pas avant le transfert, les scientifiques auront encore 25 000 ans pour calculer la distance qui sépare Polaris avant de retrouver son travail.