Communiqué de presse

Danser avec l’ennemi

La semaine de l’ESO consacrée à R Aquarri se poursuit avec l’image la plus nette de R Aquarii acquise à ce jour

12 décembre 2018

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.

Sur cette image spectaculaire – le second opus de la semaine de l’ESO consacrée à R Aquarii – figurent les détails intimes du couple d’étoiles composant le système binaire R Aquarii. La plupart des étoiles binaires sont liées entre elles par la gravité, les conduisant simplement à valser l’une autour de l’autre. La relation unissant les étoiles qui composent R Aquarii est beaucoup moins sereine toutefois. La plus petite des deux étoiles, de dimensions pourtant restreintes, accrète en effet la matière de son compagnon en fin de vie – une géante rouge.

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.

Plus d'informations

Ce travail de recherche a fait l’objet d’un article intitulé “SPHERE / ZIMPOL observations of the symbiotic system R Aqr. I. Imaging of the stellar binary and the innermost jet clouds” par H.M. Schmid et. Al, publié dans la revue Astronomy & Astrophysics.

L’équipe était composée de H. M. Schmid (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), A. Bazzon (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), J. Milli (Observatoire Européen Austral), R. Roelfsema (Groupe d’Instrumentation Optique et Infrarouge NOVA à ASTRON), N. Engler (ETH Zurich, Institut d’Astronomie) , D. Mouillet (Université Grenoble Alpes et CNRS), E. Lagadec (Université Côte d’Azur,), E. Sissa (INAF et Département de Physique et d’Astronomie “G. Galilei” Université de Padoue,), J.-F. Sauvage (Aix Marseille Université), C. Ginski (Observatoire de Leiden et Institut d’Astronomie Anton Pannekoek), A. Baruffolo (INAF), J.L. Beuzit (Université Grenoble Alpes et CNRS), A. Boccaletti (LESIA), A. J. Bohn (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), R. Claudi (INAF), A. Costille (Aix Marseille Université,), S. Desidera (INAF), K. Dohlen (Aix Marseille Université), C. Dominik (Institut d’Astronomie Anton Pannekoek), M. Feldt (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie), T. Fusco (ONERA), D. Gisler (Institut Kiepenheuer dédié à la Physique Solaire), J.H. Girard (Observatoire Européen Austral), R. Gratton (INAF), T. Henning (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie), N. Hubin (Observatoire Européen Austral), F. Joos (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), M. Kasper (Observatoire Européen Austral), M. Langlois (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon et Aix Marseille Université), A. Pavlov (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie), J. Pragt (Groupe d’Instrumentation Optique et Infrarouge NOVA à ASTRON), P. Puget (Université Grenoble Alpes), S.P. Quanz (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), B. Salasnich (INAF), R. Siebenmorgen (Observatoire Européen Austral), M. Stute (Simcorp GmbH), M. Suarez (Observatoire Européen Austral), J. Szulagyi (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), C. Thalmann (ETH Zurich, Institut d’Astronomie), M. Turatto (INAF), S. Udry (Observatoire de Genève), A. Vigan (Aix Marseille Université), et F. Wildi (Observatoire de Genève).

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 16 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l’Irlande, l'Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».