Lignes de champ magnétique à la surface de Tau Scorpii. Cliquez pour agrandir
Notre Soleil peut envoyer sa part d'éruptions solaires et d'éjections de masse coronale, mais par rapport à d'autres étoiles, il est relativement calme. Un exemple est le tau Scorpii, 5-6 fois plus grand que le soleil et visible à l'œil nu. Les astronomes ont découvert qu'il possède un réseau complexe de lignes de champ magnétique qui canalisent ses vents solaires en arcs minces. Les points hauts de ces arcs brillent brillamment dans le spectre des rayons X.
Une équipe internationale d'astronomes a découvert que l'étoile à l'œil nu, tau Scorpii, héberge de manière inattendue un réseau complexe de lignes de champ magnétique sur sa surface.
Notre Soleil a ses éruptions et taches explosives et son vent à grande vitesse, mais c'est une étoile placide par rapport à certains. Les étoiles beaucoup plus massives vivent vite et meurent jeunes, avec des surfaces bleues et intensément chaudes qui émettent de l'énergie à des taux des millions de fois supérieurs à ceux du Soleil. Ces étoiles sont si brillantes que leur lumière propulse à elle seule les vents stellaires sortants - jusqu'à un milliard de fois plus forts que le vent solaire - à des vitesses pouvant atteindre 30 000 km / s, soit 1% de la vitesse de la lumière.
Tau Scorpii est connu depuis un certain temps pour émettre des rayons X à un rythme inhabituellement élevé et pour tourner plus lentement que la plupart des étoiles similaires. Le champ magnétique nouvellement découvert, vraisemblablement une relique du stade de formation de l'étoile, explique en partie les deux caractéristiques, bien que le mécanisme par lequel le champ magnétique a ralenti la rotation de tau Scorpii reste si mystérieux.
Ces résultats seront publiés dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Les processus par lesquels les étoiles chaudes et massives expulsent leurs couches superficielles par le biais de leurs forts vents sortants ont un impact majeur sur le sort à long terme d’une étoile. Le matériau dérivé peut également interagir avec d'autres étoiles proches, apporter de la matière et de l'énergie au milieu interstellaire environnant et même induire des éclats de formation de nouvelles étoiles. Les étoiles massives chaudes sont donc des acteurs clés dans la vie d'une galaxie.
Une telle étoile chaude est tau Scorpii, dont la luminosité intrinsèque est si grande qu'elle est facilement visible à l'œil nu, malgré sa distance de plus de 400 années-lumière. Pesant jusqu'à 15 soleils, le tau Scorpii est 5 à 6 fois plus gros et plus chaud que notre propre étoile. Ces étoiles massives sont relativement peu nombreuses par rapport à des étoiles comme le Soleil, et tau Scorpii est en fait l'un de nos voisins massifs les plus proches.
On pense que les étoiles massives émettent des rayons X en raison de chocs supersoniques se produisant dans leurs vents sortants. Cependant, le tau Scorpii est une source de rayons X exceptionnellement forte par rapport aux étoiles qui sont par ailleurs similaires.
La raison de cette activité améliorée était un casse-tête jusqu'à la découverte actuelle, qui a révélé que l'étoile héberge un réseau complexe de lignes de champ magnétique sur sa surface (voir image). Selon l'équipe de découverte, ce champ est très probablement une relique du stade de formation de l'étoile.
L'aspect le plus intéressant, cependant, est la façon dont le champ interagit avec le vent, le forçant à circuler le long des lignes de champ magnétique, comme des perles le long des fils. Les courants de vent le long des lignes de champ magnétique «ouvertes» (montrées en bleu) s'échappent librement de l'étoile, ce que les courants de vent dans les «arcades» magnétiques (montrées en blanc) ne peuvent pas atteindre. Le résultat est que, dans chaque arcade magnétique, les vents des deux empreintes de pas entrent en collision aux sommets des boucles, produisant des chocs extrêmement énergétiques et transformant le matériau du vent en taches de plasma émettant des rayons X à un million de degrés lié aux boucles magnétiques .
Ce modèle explique naturellement pourquoi tau Scorpii est un émetteur de rayons X si intense. Cependant, on ne sait pas encore comment le champ magnétique a réussi à ralentir la vitesse de rotation de l'étoile à moins d'un dixième de celle d'étoiles massives non magnétiques par ailleurs similaires.
Les étoiles semblables au soleil peuvent être ralenties par leur vent magnétique, tout comme les patineurs sur glace tournent lorsqu'ils étendent leurs bras. Tau Scorpii ne perd cependant pas de matière assez rapidement pour que sa rotation soit modifiée au cours de sa très courte durée de vie de quelques millions d'années.
Les chercheurs ont découvert et examiné le champ magnétique de l'étoile en examinant les minuscules signaux de polarisation très spécifiques que les champs magnétiques induisent à la lumière des étoiles magnétiques. Pour ce faire, ils ont utilisé ESPaDOnS, de loin l'instrument le plus puissant au monde pour effectuer ce type de recherche. Ce nouvel instrument, actuellement attaché au Télescope Canada-France-Hawaï à Hawaï, a été spécialement conçu à l'Observatoire Midi-Pyrénées en France pour observer et étudier les champs magnétiques dans des étoiles autres que le Soleil.
Source d'origine: communiqué de presse de l'AAS
