Danser avec l’ennemi

En testant un nouveau sous-système de l’instrument SPHERE, un chasseur d’exoplanètes installé sur le Very Large Telescope de l’ESO, les astronomes ont pu capturer, avec une résolution inédite – supérieure à celle caractérisant les observations d’Hubble, les moindres détails de l’interaction turbulente entre les deux étoiles du système R Aquarii. Ce travail a notamment impliqué plusieurs chercheurs de l’IPAG (CNRS, Université Grenoble Alpes).

Des années d’observation ont mis au jour l’histoire du système binaire R Aquarii, au centre de cette image. La plus vaste des deux étoiles, une géante rouge, est classée parmi les variables de type Mira. A l’issue de leur existence, ces étoiles commencent à pulser, brillant tels mille soleils à mesure que leurs enveloppes se dilatent et se dispersent dans l’espace interstellaire.

La mort de cette étoile est un épisode déjà dramatique, auquel s’ajoute la funeste contribution de son compagnon, une naine blanche. Cette dernière, caractérisée par une taille réduite, une densité plus élevée et une température supérieure à celles de la géante rouge, accrète la matière constituant les couches externes de son compagnon. Les jets de matière stellaire expulsés par ce géant en fin de vie figurent sur cette image sous l’aspect de filaments pointant vers l’extérieur du système.

Lorsque de la matière en quanité suffisante s’accumule à la surface de la naine blanche, une explosion thermonucléaire de type nova se produit. Cet événement se traduit par l’éjection d’une vaste quantité de matière dans l’espace. Les vestiges des novae passées sont visibles sur cette image, sous l’aspect de minces nébuleuses de gaz rayonnant depuis R Aquarii.

R Aquarii se situe à 650 années lumière seulement de la Terre – en termes astronomiques, il s’agit d’un proche voisin, l’un des systèmes binaires symbiotiques les plus proches de la Terre. Pour cette raison, cette intrigante binaire fait l’objet d’une attention particulière de la part des astronomes depuis des décennies. En capturant cette image montrant les multiples caractéristiques de R Aquarii, les astronomes ont pu tester les capacités du Polarimètre Imageur de Zurich (ZIMPOL), l’un des composants du chasseur d’exoplanètes SPHERE. Les résultats obtenus ont dépassé toute espérance : la qualité de l’image, sa résolution notamment, est supérieure en effet aux observations effectuées par le célèbre Télescope Spatial Hubble du consortium NASA/ESA.

Le développement de SPHERE résulte de longues années d’étude et de conception. Il s’inscrit dans le cadre de la recherche d’exoplanètes, l’un des domaines les plus stimulants et les plus excitants de l’astronomie contemporaine. Grâce à un système performant d’optique adaptative et à un ensemble d’instruments dédiés tel ZIMPOL, SPHERE est en mesure de réaliser l’impossible : l’imagerie directe d’exoplanètes. Les capacités de SPHERE ne se limitent toutefois pas à la simple recherche d’exoplanètes. L’instrument peut également être utilisé pour étudier une variété de sources astronomiques, comme en témoigne cette splendide image de la complexité du système R Aquarii.

► Ce communiqué de presse a initialement été publié par l’ESO le 12 décembre 2018.

Référence
SPHERE / ZIMPOL observations of the symbiotic system R Aqr. I. Imaging of the stellar binary and the innermost jet clouds,H. M. Schmid, A. Bazzon, J. Milli, R. Roelfsema, N. Engler, D. Mouillet, E. Lagadec, E. Sissa, J.-F. Sauvage, C. Ginski, A. Baruffolo, J. L. Beuzit, A. Boccaletti, A. J. Bohn, R. Claudi, A. Costille, S. Desidera, K. Dohlen, C. Dominik, M. Feldt, T. Fusco, D. Gisler, J. H. Girard, R. Gratton, T. Henning, N. Hubin, F. Joos, M. Kasper, M. Langlois, A. Pavlov, J. Pragt, P. Puget, S. P. Quanz, B. Salasnich, R. Siebenmorgen, M. Stute, M. Suarez, J. Szulágyi, C. Thalmann, M. Turatto, S. Udry, A. Vigan, and F. Wildi, publié dans la revue Astronomy & Astrophysics.
DOI : 10.1051/0004-6361/201629416