Au sein d’une collaboration internationale (baptisée ATOMIUM), des astronomes français de l’Observatoire de Paris - PSL, l’Université de Bordeaux et l’Observatoire de la Côte d’Azur, ainsi que de l’Institut de Radioastronomie Millimétrique, ont trouvé une explication aux formes fascinantes des nébuleuses planétaires.
Publiée dans la revue Science et soutenue par le Programme national de physique stellaire du CNRS, cette étude est basée sur l’ensemble le plus important et le plus détaillé à ce jour d’observations de vents stellaires autour d’étoiles géantes froides évoluées, grâce à l’interféromètre ALMA au Chili.
Les étoiles comme notre Soleil, à un stade avancé d’évolution, se gonflent et se refroidissent pour finalement devenir des géantes rouges, puis des nébuleuses planétaires.
Elles produisent des vents stellaires, des flots de particules que l’étoile expulse, ce qui cause une diminution progressive de leur masse.
Jusqu’à cette nouvelle étude, ces vents étaient supposés sphériques, à l’instar des étoiles qu’ils entourent, alors même que leurs descendantes, les nébuleuses planétaires, se caractérisent par une extraordinaire variété de formes et de couleurs.
L’équipe scientifique a ainsi découvert que ces vents stellaires, loin d’être sphériques, avaient en fait des formes similaires à celles des nébuleuses planétaires, indiquant que le même processus façonne à la fois les vents des étoiles géantes froides évoluées et les nébuleuses planétaires.
Les chercheurs sont parvenus à démontrer que ce sont des objets « compagnons », - soit des étoiles de faible masse, soit des planètes massives à proximité de l’étoile mourante -, qui sont à l’origine des différentes formes observées.
Cette étude nous aide à imaginer à quoi ressemblera le Soleil à l’article de sa mort, dans sept milliards d’années. Jupiter ou Saturne – du fait de leurs masses importantes – influenceront la forme de sa nébuleuse planétaire : au cœur d’une spirale, d’un papillon ou d’une toute autre forme envoûtante et éphémère…
Référence
« (Sub-)stellar companions shape the winds of evolved stars » L. Decin et al., Science, 18 septembre 2020