Retournez, Edwin Hubble. Les découvertes, faites avec le télescope spatial Spitzer de la NASA, aideront les astronomes à prendre des mesures encore plus précises de la taille, de l'âge et du taux d'expansion de notre univers. Enfilez votre ceinture de sécurité cosmique et lisez la suite…
Selon le communiqué de presse de l'American Astronomical Society d'aujourd'hui, les bougies standard sont des objets astronomiques qui composent les échelons de l'échelle de distance dite cosmique, un outil pour mesurer les distances vers des galaxies de plus en plus éloignées. Le premier échelon de l'échelle est constitué d'étoiles pulsantes appelées variables céphéides, ou céphéides pour faire court. Les mesures des distances de ces étoiles à la Terre sont essentielles pour effectuer des mesures précises d'objets encore plus éloignés. Chaque échelon de l'échelle dépend de la précédente, donc sans mesures précises de Céphéide, toute l'échelle de distance cosmique serait désarticulée. Maintenant, de nouvelles observations de Spitzer montrent que le maintien de cette échelle nécessite une attention encore plus attentive aux Céphéides. Les observations infrarouges du télescope d'un Céphéide particulier fournissent la première preuve directe que ces étoiles peuvent perdre de la masse - ou essentiellement rétrécir. Cela pourrait affecter les mesures de leurs distances.
«Nous avons montré que ces bougies standard particulières sont lentement consommées par leur vent», a déclaré Massimo Marengo de l'Université d'État de l'Iowa, Ames, Iowa, auteur principal d'une étude récente sur la découverte publiée dans le Astronomical Journal. «Lorsque nous utilisons des céphéides comme bougies standard, nous devons être extrêmement prudents car, tout comme les vraies bougies, elles sont consommées lorsqu'elles brûlent.»
L'étoile de l'étude est Delta Cephei, qui est l'homonyme de toute la classe des céphéides. Il a été découvert en 1784 dans le
constellation Cepheus, ou le roi. Les étoiles de masse intermédiaire peuvent devenir des céphéides lorsqu'elles sont d'âge moyen, pulsant avec un rythme régulier lié à leur luminosité. Ce trait unique permet aux astronomes de prendre le pouls d'une céphéide et de déterminer à quel point il est intrinsèquement brillant - ou à quel point il serait brillant si vous étiez juste à côté. En mesurant la luminosité de l'étoile dans le ciel et en la comparant à sa luminosité intrinsèque, on peut alors déterminer à quelle distance elle doit être. Ce calcul a été effectué par l'astronome Edwin Hubble en 1924, ce qui a conduit à la révélation que notre galaxie n'est qu'une parmi d'autres dans une vaste mer cosmique. Les céphéides ont également aidé à découvrir que notre univers s'étend et que les galaxies se séparent.
Les céphéides sont depuis devenues des échelons fiables sur l'échelle de distance cosmique, mais les mystères de ces bougies standard demeurent. Une question a été de savoir s'ils perdent ou non de la masse. Les vents d'une étoile céphéide pourraient souffler des quantités importantes de gaz et de poussière, formant un cocon poussiéreux autour de l'étoile qui affecterait la luminosité de celle-ci. Ceci, à son tour, affecterait les calculs de sa distance. Des recherches antérieures avaient fait allusion à une telle perte de masse, mais des preuves plus directes étaient nécessaires. Marengo et son collègue ont utilisé la vision infrarouge de Spitzer pour étudier la poussière autour de Delta Cephei. Cette étoile en particulier parcourt l'espace à grande vitesse, poussant le gaz interstellaire et la poussière dans un arc avant. Heureusement pour les scientifiques, une étoile compagnon proche éclaire la zone, ce qui rend le choc de l'arc plus facile à voir. En étudiant la taille et la structure du choc, l'équipe a pu montrer qu'un vent fort et massif de l'étoile pousse contre le gaz interstellaire et la poussière. De plus, l'équipe a calculé que ce vent était jusqu'à un million de fois plus fort que le vent soufflé par notre Soleil. Cela prouve que Delta Cephei rétrécit légèrement.
Des observations de suivi d'autres céphéides menées par la même équipe à l'aide de Spitzer ont montré que d'autres céphéides, jusqu'à 25% observés, perdent également de la masse. «Tout s'écroule dans les études de cosmologie si vous ne commencez pas avec les mesures les plus précises possibles des céphéides», a déclaré Pauline Barmby de l'Université de Western Ontario, Canada, auteur principal de l'étude de suivi Céphéide publiée en ligne le 6 janvier dans le Journal Astronomique. «Cette découverte nous permettra de mieux comprendre ces étoiles et de les utiliser comme des indicateurs de distance toujours plus précis.»
Comme Pluton, cela signifie que nous finirons par devoir réécrire nos livres d’astronomie… Mais c’est une bougie «jour de naissance» que nous sommes prêts à souffler!
Source d'origine: communiqué de presse de l'American Astronomical Society - Crédit photo: NASA
