Observations of gas expanding from a nova explosion, reported in Nature this week, offer a rare glimpse of a nova.


A nova is an explosion on the surface of a white dwarf. Novae are much smaller and less violent than supernovae, and do not lead to the disruption of the star, but rather just eject a surface layer of gas into space. Interferometric observations of Nova Delphini 2013, discovered in August 2013, enable Gail Schaefer and colleagues to measure the size, shape, speed and distance of the ejected gas. These observations are possible thanks to the CHARA array in California, USA, which has the high spatial resolution capable of capturing the earliest stages of the expansion of the ejecta. They find that the ejecta changes during the early stages of the nova expansion, starting as a uniform core, but spreading out to what might be a bipolar structure as early as the second day after the explosion. Combining measurements of the expansion rate and speed of the outflow, the authors calculate that the nova is around 4.54 kiloparsecs (1 parsec is around 3.26 light years) away.

Article publié le 31 octobre 2014 sur le site de Nature 

Cet article est un premier résultat issu de mesures dans le domaine infra-rouge avec l’interféromètre CHARA. Une équipe du laboratoire Lagrange (UNS - CNRS - OCA), composée de O. Chesneau, D. Mourard, A. Meilland, N. Nardetto, Ph. Stee, a contribué via une campagne d’observation sur CHARA et son instrument visible VEGA, depuis l’Observatoire de la Côte d’Azur. Ces données dans le domaine visible feront l’objet d’un article ultérieur.


A lire aussi sur le Los Angeles Times.

Une équipe d’astronomes travaillant avec le VLTI de l’ESO a résolu spatialement l’enveloppe de poussière autour de deux étoiles emblématiques : V854 Cen et V838 Mon. Dans ces deux études, l’équipe internationale dirigée par Olivier Chesneau, astronome du laboratoire Lagrange à Nice (CNRS/université Nice Sophia Antipolis – Observatoire de la Côte d’Azur), a découvert des disques de poussière aplatis qui sont la conséquence directe de la fusion de deux étoiles. C’est la première fois que de tels disques sont résolus spatialement juste après la fusion d’étoiles.

Bien qu’il y ait 100 milliards d’étoiles dans notre Galaxie, il est extrêmement rare de surprendre deux étoiles en train de fusionner. Il est encore plus rare de pouvoir enregistrer ce qui se passe après la fusion, et d’être témoin de l’objet unique engendré. De nouvelles cartographies du ciel permettent de trouver de plus en plus de ces objets, surnommés les « Novae rouges ».

En effet, ces fusions d’étoiles se présentent comme des explosions qui laissent derrière elles une étoile centrale géante rouge. 

Le VLTI (Very Large Telescope Interferometer) est l’outil idéal pour étudier ces objets grâce à sa résolution spatiale inégalée. Avec le VLTI, les astronomes ont pu étudier l’environnement très proche de ces deux étoiles après leur fusion, ainsi que juste avant (HR5171, l’étoile « cacahuète », aussi étudiée par Olivier Chesneau1). Les observations de V838 Mon et V854 Cen confirment, pour la première fois de manière directe, que la fusion de deux étoiles conduit à la formation de disques. Cette découverte de disques permet d’expliquer la formation des nébuleuses bipolaires. En effet, la surdensité de matière au niveau de l’équateur ralentit les vents de matière dans cette direction favorisant une éjection polaire de la matière. De tels disques peuvent aussi aider à la création de poussières.

A gauche : Vue d’artiste du disque dans le cœur de V838 Mon comme vu par AMBER/VLTI et MIDI/VLTI

A droite : Vue d’artiste de V854 Cen comme vu par AMBER/VLTI

(crédits : F. Millour/OCA)

V838 Mon est un Frankenstein stellaire2 qui pourrait bien apporter des réponses aux questions encore ouvertes sur les fusions d’étoiles. Début 2002, ce système précédemment anonyme s’est fait connaître par une série d’éruptions spectaculaires. Les scientifiques se sont intéressés à ce système lorsqu’ils ont réalisé qu’il était unique. En effet l’éruption de V838 Mon n’a pas suivi la voie traditionnelle d’objets explosifs comme les novae ou supernovae. L’étude de l’origine de cette explosion a permis de déterminer qu’il pourrait s’agir du prototype d’une nouvelle classe d’objets, nés de la fusion de deux étoiles.

V854 Cen est une étoile de type R Corona Borealis, une étoile riche en hélium dont l’éclat s’éteint sporadiquement de plusieurs magnitudes. Ces éclipses sont probablement dues à des nuages de poussière passant juste devant l’étoile. Personne ne sait exactement d’où viennent ces nuages de poussière, ou s’ils influent l’évolution du système. Les astronomes sont d’accord aujourd’hui pour dire que ces nuages se forment près de l’étoile, mais où exactement, cela reste un mystère. Ces étoiles sont probablement formées suite à la fusion de deux étoiles.

Ces deux travaux seront publiés dans Astronomy & Astrophysics. Il s’agit des deux derniers travaux d’Olivier Chesneau qui a disparu plus tôt dans l’année. Il a notamment découvert la plus grosse étoile hypergéante jaune (l’étoile cacahuète).

A lire également sur le site du CNRS.

Notes :

1. http://www.eso.org/public/usa/news/...

2. Il s’agit d’un système complexe constitué de 3 étoiles, dont deux qui ont probablement fusionné en 2002.

Sources :

V838 Monocerotis : the central star and its environment a decade after outburst, O. Chesneau 1, F. Millour 1, O. De Marco 2, S. N. Bright 1,2, A. Spang 1, D. P. K. Banerjee 3, N. M. Ashok 3, T. Kaminski 4, J. P. Wisniewski 5, A. Meilland 1, E. Lagadec 1, Astronomy & Astrophysics, 2014 July 18, 2014

The RCB star V854 Cen is surrounded by a hot dusty shell, O. Chesneau 1, F. Millour 1, O. De Marco 2, S. N. Bright 1,2, A. Spang 1, E. Lagadec 1, D. MéKarnia 6, W. J. de Wit 6, Astronomy & Astrophysics, 2014 July 21, 2014

1. Laboratoire Lagrange, UMR7293, Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, 06300 Nice, France

2. Department of Physics & Astronomy, Macquarie University, Sydney, NSW 2109, Australia

3. Physical Research Laboratory, Navrangpura, Ahmedabad, Gujarat, India

4. Max-Planck Institut für Radioastronomie, Auf dem Hügel 69, D-53121 Bonn, Germany

5. HL Dodge Department of Physics & Astronomy, University of Oklahoma, 440 W Brooks Street, Norman, OK 73019, USA

6. European Southern Observatory, Casilla 19001, Santiago 19, Chile

Contacts chercheurs :

• Éric Lagadec (OCA - Laboratoire J.-L. Lagrange) l 04 92 00 19 79 l

• Florentin Millour (OCA - Laboratoire J.-L. Lagrange) l 04 92 00 30 68 l

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