Situé dans la constellation équatoriale Ophiuchus, également appelée Serpentarium, qui se trouve dans le plan galactique de la Voie lactée, se trouve RS Ophiuchi (RS Oph), qui appartient à la classe d’étoiles à variable cataclysmique (CV). Elle fait également partie d’un groupe de CV plus restreint, apparemment « exclusif », appelé « novae récurrent » (NR) – dont il n’y a que sept membres confirmés.
Tous les 15 ans environ, une explosion dramatique se produit dans la constellation du Serpentarium. Ces explosions se produisent dans des systèmes où deux étoiles très différentes vivent dans une relation parasitaire, où une naine blanche (une petite étoile brûlée et très dense – une cuillère à café de sa matière pèse environ 1 tonne) orbite autour d’une géante rouge, une ancienne étoile sur le point de mourir.
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Selon les astrophysiciens, l’étoile géante mourante alimente la matière naine blanche en se débarrassant de sa couche d’hydrogène externe lorsque le gaz s’écoule dans la naine blanche voisine. Ce flux de matière continue, jusqu’à ce que la naine blanche se dévore. La température et la pression dans les coquilles stellaires nouvellement acquises deviennent très importantes et elles sont projetées dans une gigantesque explosion thermonucléaire. L’étoile naine reste intacte et le cycle recommence — jusqu’à ce que le spectacle se répète.
Vue d’artiste du système stellaire binaire RS Ophiuchi, dans lequel la matière s’écoule de la géante rouge vers la naine blanche, provoquant une nova brillante tous les 15 ans. Image : Superbossa/Institut de physique Max Planck
Une étude publiée dans la revue scientifique Naturejeudi (14), rapporte l’une de ces explosions, capturée par le système de télescope Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC), situé à l’observatoire Roque de los Muchachos, à La Palma, l’une des îles Canaries en Espagne, à environ 2 200 m au-dessus du niveau de la mer.
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Des rayons gamma de 250 gigaélectronvolts (GeV) ont été enregistrés, ce qui est parmi les énergies les plus élevées jamais mesurées dans un CV. En comparaison, le rayonnement est cent milliards de fois plus énergétique que la lumière visible.
Selon l’article, Magic a pu faire ses observations suite aux avertissements précoces d’autres instruments mesurant à différentes longueurs d’onde. « L’éruption spectaculaire de RS Ophiuchi montre que la réponse rapide des télescopes MAGIC est vraiment payante : ils ne prennent pas plus de 30 secondes pour se déplacer vers une nouvelle cible », a déclaré David Green, scientifique à l’Institut Max Planck de physique et l’un des auteurs de l’étude.
Après l’explosion, plusieurs fronts de choc se sont propagés à travers le vent stellaire de la géante rouge et le milieu interstellaire entourant le système binaire. Ces ondes de choc fonctionnent comme une centrale électrique géante dans laquelle les particules sont accélérées à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Les mesures combinées suggèrent que les rayons gamma émanent de protons énergétiques, noyaux d’atomes d’hydrogène.
« Cela fait également des sursauts CV une source de rayons cosmiques », explique Green. « Cependant, ils ont tendance à jouer le rôle de héros locaux – ce qui signifie simplement contribuer aux rayons cosmiques dans le quartier. Les grands joueurs de rayons cosmiques sont des restes de supernova. Les fronts de choc créés à partir d’explosions stellaires sont beaucoup plus violents que les novae.
Pour bien comprendre l’interaction compliquée des événements violents avec le milieu interstellaire dans la Voie lactée, davantage d’observations comme celles rapportées maintenant seront nécessaires. La collaboration MAGIC continuera donc à rechercher des objets « agités » dans notre galaxie et au-delà.
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