Le satellite Swift de la NASA a repéré l'une des fusées éclairantes stellaires les plus puissantes jamais vues. L'étoile flamboyante, II Pegasi, a un compagnon stellaire sur une orbite très étroite. Leur interaction a fait tourner très rapidement les étoiles verrouillées. C’est cette rotation rapide qui mène à de puissantes éruptions stellaires.
Des scientifiques utilisant le satellite Swift de la NASA ont repéré une fusée stellaire sur une étoile proche si puissante que, si elle avait été de notre soleil, elle aurait déclenché une extinction de masse sur Terre. La fusée éclairante était peut-être l'explosion stellaire magnétique la plus énergique jamais détectée.
La fusée a été vue en décembre 2005 sur une étoile légèrement moins massive que le soleil, dans un système à deux étoiles appelé II Pegasi dans la constellation de Pegasus. Elle était environ cent millions de fois plus énergique que les éruptions solaires typiques du soleil, libérant une énergie équivalente à environ 50 millions de milliards de bombes atomiques.
Heureusement, notre soleil est maintenant une étoile stable qui ne produit pas de fusées éclairantes aussi puissantes. Et II Pegasi est à une distance de sécurité d'environ 135 années-lumière de la Terre.
Pourtant, en détectant cette éruption brillante, les scientifiques ont obtenu des preuves observationnelles directes que les éruptions stellaires sur d'autres étoiles impliquent une accélération des particules, tout comme sur notre soleil. Rachel Osten de l'Université du Maryland et du centre de vol spatial Goddard de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, présente cette découverte aujourd'hui lors de la réunion Cool Stars 14 à Pasadena, en Californie.
"La fusée éclairante était si puissante qu'au début, nous pensions que c'était une explosion d'étoiles", a déclaré Osten, un Hubble Fellow. «Nous en savons beaucoup sur les éruptions solaires sur le soleil, mais ce ne sont que des échantillons d'une seule étoile. Cet événement II Pegasi était notre première occasion d'étudier les détails du torchage d'une autre étoile comme si elle était aussi proche que notre soleil. "
Les éruptions solaires sur le soleil proviennent de la couronne, la partie la plus externe de l'atmosphère du soleil. La température de la couronne est d'environ deux millions de degrés Fahrenheit, tandis que la surface du soleil, appelée la photosphère, n'est que d'environ 6 000 degrés. L'éruption elle-même est un éclat de rayonnement sur une grande partie du spectre électromagnétique, des ondes radio à faible énergie aux rayons X à haute énergie. L'émission de rayons X peut durer jusqu'à quelques minutes au soleil; sur II Pegasi, il a duré plusieurs heures.
La torche implique une pluie d'électrons pleuvant de la couronne sur la photosphère, chauffant le gaz coronal à des températures généralement rencontrées uniquement à l'intérieur du soleil. Les scientifiques pensent que la torsion et la rupture des lignes de champ magnétique à travers la couronne génèrent l'accélération et le torchage des particules.
L'étoile torchage dans II Pegasi est 0,8 fois la masse du soleil; son compagnon est de 0,4 masse solaire. Les étoiles sont proches, à seulement quelques rayons stellaires à part. En conséquence, les forces de marée font tourner rapidement les deux étoiles, tournant en une seule fois en 7 jours par rapport à la période de rotation de 28 jours du soleil. Une rotation rapide est propice à de fortes poussées stellaires.
Les jeunes étoiles tournent rapidement et s'illuminent plus activement, et le soleil précoce a probablement généré des éruptions solaires comparables à II Pegasi. Pourtant, II Pegasi pourrait avoir au moins un milliard d'années de plus que notre soleil d'âge moyen de 5 milliards d'années. "L'orbite binaire serrée de II Pegasi agit comme une fontaine de jouvence, permettant aux étoiles plus âgées de tourner et de s'évaser aussi fortement que les jeunes étoiles", a déclaré Steve Drake de NASA Goddard, co-auteur avec Osten d'un prochain article du Astrophysical Journal.
La principale découverte de la fusée II Pegasi a été la détection de rayons X de plus haute énergie. Le télescope Burst Alert de Swift détecte généralement les sursauts gamma, les explosions les plus puissantes connues, qui résultent d'explosions d'étoiles et de fusions d'étoiles. La fusée II Pegasi était suffisamment énergique pour créer une fausse alarme pour une détection de rafale. Les scientifiques ont rapidement su qu'il s'agissait d'un type d'événement différent, cependant, lorsque la fusée a submergé le télescope à rayons X de Swift, un deuxième instrument.
La détection des rayons X «durs» à plus haute énergie dans ce cas est le signal révélateur de l'accélération des particules électroniques, créant ce qu'on appelle des rayons X non thermiques. La mission RHESSI de la NASA voit cela dans les éruptions solaires du soleil. Alors que des rayons X «mous» de faible énergie émis par les émissions thermiques ont été observés sur d'autres étoiles, les scientifiques n'ont jamais vu de rayons X durs sur une étoile torchage autre que le soleil. Parce que les rayons X durs se produisent plus tôt dans la torche et sont responsables du chauffage du gaz coronal, ils révèlent des informations uniques sur les stades initiaux de la torche.
Si le soleil avait explosé comme II Pegasi, ces rayons X durs auraient submergé l'atmosphère protectrice de la Terre, entraînant un changement climatique important et une extinction massive. Ironiquement, une théorie postule que les explosions de particules stellaires sont nécessaires pour conditionner la poussière afin qu'elle se transforme en planètes et peut-être en vie. L'observation Swift démontre que de telles explosions se produisent.
"Swift a été construit pour capturer les sursauts gamma, mais nous pouvons utiliser sa vitesse pour capturer les supernovae et maintenant les fusées éclairantes stellaires", a déclaré le scientifique du projet Swift Neil Gehrels de la NASA Goddard. "Nous ne pouvons pas prédire quand une fusée éclairante se produira, mais Swift peut réagir rapidement une fois qu'il détecte un événement."
Les collègues d'Osten sur ce résultat incluent également Jack Tueller et Jay Cummings de NASA Goddard; Matteo Perri de l'Agence spatiale italienne; et Alberto Moretti et Stefano Covino de l'Institut national italien d'astrophysique.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
