Pour la première fois, les astronomes ont assisté à une éjection de masse coronale (CME) sur une étoile autre que notre propre Soleil. L'étoile, nommée HR 9024 (et également connue sous le nom de OU Andromeda), est à environ 455 années-lumière de là, dans la constellation d'Andromeda. C’est une étoile variable active avec un champ magnétique puissant qui, selon les astronomes, pourrait provoquer des CME.
"Ce résultat, jamais atteint auparavant, confirme que notre compréhension des principaux phénomènes qui se produisent dans les torches est solide."
Costanza Argiroffi, auteur principal, Université de Palerme, et chercheur associé à l'Institut national d'astrophysique en Italie.
Les CME sont une éjection de plasma et d'autres matériaux de la couronne solaire. Ils suivent souvent une éruption solaire et sont associés à des régions actives à la surface d'une étoile. Si l'éjection de matière est près de la surface de l'étoile, cela s'appelle une proéminence solaire. Si le matériau se déplace plus loin, cela s'appelle un CME. Les CME ne sont pas rares sous notre propre soleil.
La nouvelle étude décrivant ce travail apparaît dans la revue Nature Astronomy. L'équipe derrière l'étude est dirigée par Costanza Argiroffi de l'Université de Palerme en Italie, qui est également chercheur associé à l'Institut national d'astrophysique en Italie. Cette détection CME sur une autre étoile est importante car c'est la première. Ils sont extrêmement difficiles à détecter, sauf sur le Soleil, en raison de la résolution spatiale requise pour les voir.
Les CME sont causés par les lignes de force électromagnétique d'une étoile. Lorsque ces lignes se tordent en formes hélicoïdales, l'énergie devient chaotique et les CME agissent comme une sorte de libération de l'énergie. Les astrophysiciens pensent que sans CME, les étoiles se déchireraient tout simplement.
«La technique que nous avons utilisée est basée sur la surveillance de la vitesse des plasmas lors d'une éruption stellaire» »
Costanza Argiroffi, auteur principal, Université de Palerme.
L'équipe a utilisé l'observatoire Chandra X-Ray dans cette étude et le spectromètre à réseau de transmission à haute énergie, ou HETGS, à bord de Chandra. Cet instrument est capable de mesurer les mouvements des plasmas coronaux avec des vitesses de seulement quelques dizaines de milliers de miles par heure, comme celui de HR 9024. C'est le seul instrument capable de voir quelque chose comme ça. Le CME n'a pas été détecté visuellement; il a été observé lorsque Chandra a détecté un flash extrêmement puissant de rayons X. Le flash intense aux rayons X a précédé le CME.
"La technique que nous avons utilisée est basée sur la surveillance de la vitesse des plasmas pendant une éruption stellaire", a déclaré Costanza Argiroffi (Université de Palerme en Italie et chercheur associé à l'Institut national d'astrophysique en Italie) qui a dirigé l'étude. «C'est parce que, par analogie avec l'environnement solaire, il est prévu que, pendant une éruption, le plasma confiné dans la boucle coronale où la éruption a lieu se déplace d'abord vers le haut, puis vers le bas pour atteindre les couches inférieures de l'atmosphère stellaire. De plus, il devrait également y avoir un mouvement supplémentaire, toujours dirigé vers le haut, en raison de la CME associée à la fusée ».
Le CME provenant du HR 9024 est beaucoup plus puissant que tout ce que notre Soleil peut produire. Il était environ 10 000 fois plus grand que les plus massifs jamais vus de notre Soleil. Le CME a expulsé environ deux milliards de milliards (pas une faute de frappe) de matériaux dans l'espace. Mais ce n'est pas remarquable simplement en raison de sa force. L'observation de ce CME s'aligne très bien avec la théorie, quelque chose qui excite toujours les astronomes.
Les observations montrent une partie du fonctionnement interne des fusées éclairantes et des CME. Au cours de la fusée, un matériau extrêmement chaud, entre 10 et 25 millions de degrés Celsius (18 à 45 millions de degrés Fahrenheit), monte puis descend à des vitesses comprises entre 360 000 et 1 450 000 kmh (225 000 à 900 000 mph). Ces mesures concordent avec les prévisions qui découlent de la théorie.
"Ce résultat, jamais atteint auparavant, confirme que notre compréhension des principaux phénomènes qui se produisent dans les torches est solide", a déclaré Argiroffi dans un communiqué de presse. «Nous n'étions pas convaincus que nos prévisions pourraient correspondre de la sorte aux observations, car notre compréhension des éruptions est basée presque entièrement sur des observations de l'environnement solaire, où les éruptions les plus extrêmes sont même cent mille fois moins intenses dans le X -radiation émis. "
«Le point le plus important de notre travail, cependant, en est un autre: nous avons constaté, après la torche, que le plasma le plus froid - à une température de« seulement »sept millions de degrés Fahrenheit - est monté de l'étoile, à une vitesse constante d'environ 185 000 miles par heure », a déclaré Argiroffi dans un communiqué de presse. "Et ces données sont exactement ce à quoi on aurait pu s'attendre pour le CME associé à la fusée."
La taille du CME révélée dans les données de Chandra a éclipsé celle du Soleil. Les observations montrent que dans les étoiles très actives comme HR 9024, les CMES sont des versions à grande échelle des CME que nous voyons dans notre propre Soleil. Mais la vitesse du CME est beaucoup plus faible que prévu. Cela suggère que le champ magnétique dans les étoiles actives est probablement moins efficace pour accélérer les CME que le champ magnétique solaire.
Le HR 9024 lui-même est une star intéressante. C'est une étoile géante, dans la terminologie stellaire, même si ce n'est «que» 2,86 masses solaires et 9,46 rayons solaires. Il a également un taux de rotation inhabituellement élevé pour une étoile de son âge. Certains astronomes pensent qu'il a peut-être englouti un Hot Jupiter à proximité, ce qui lui a donné son taux de rotation élevé. Contrairement à notre Soleil, il présente un torchage presque constant, un effet de son fort champ magnétique.
La couronne du HR 9024 est dominée par de fortes structures magnétiques en boucle, et jusqu'à 30% de la surface de l'étoile montre une activité solaire. Dès 2003, les astronomes ont émis l'hypothèse que ces structures en boucle en interaction provoquent un torchage qui est responsable du chauffage du matériau coronal à des températures aussi élevées.
Au fil du temps, le taux de rotation du HR 9024 devrait diminuer, ce qui devrait réduire la puissance de ses fusées éclairantes et de ses CME. Peut-être que nous serons là assez longtemps pour regarder et voir.
