Des astronomes découvrent de l’eau dans un environnement hostile près du trou noir de la Voie lactée — Photo spatiale de la semaine

Cette image fascinante est peut-être jolie, mais elle capture un environnement hostile : la région turbulente entourant une étoile mourante proche du trou noir central de notre galaxie.

Cette vue inédite de l’étoile IRS 3 (située près du centre de l’image) montre qu’elle libère une énorme quantité de matière, de gaz et de poussière pour construire une enveloppe tentaculaire autour d’elle. Dans l’enveloppe de cette étoile, les scientifiques ont détecté des traces d’eau.

Bien que les astronomes aient déjà détecté de l’eau à proximité d’autres étoiles, c’est la première fois qu’elle est trouvée aussi près de l’eau supermassive de la Voie Lactée. trou noirconnu sous le nom de Sagittaire A*.

Les observations, décrites le 11 août dans la revue Astronomie et astrophysiquemontrent que même dans les conditions difficiles entourant la région centrale d’une galaxie, des étoiles vieillissantes comme IRS 3 peuvent toujours semer tranquillement de la poussière dans leur environnement. Cela remet en question l’hypothèse selon laquelle les centres galactiques sont trop extrêmes pour que ce processus se produise.

« La détection de l’eau est particulièrement intéressante car elle montre que la matière moléculaire peut survivre dans un environnement dominé par un rayonnement intense », co-auteur de l’étude Macarena García Marinun chercheur de l’Agence spatiale européenne, a déclaré dans un déclaration.

Comment l’image a été capturée

Le vue magique a été reconstitué en combinant les données du Télescope spatial James Webb(JWST) Caméra proche infrarouge et instrument infrarouge moyen.

« C’est la première fois qu’un spectre continu dans l’infrarouge moyen est collecté pour cette étoile, ce qui nous permet de détecter les caractéristiques de la poussière de silicate et de découvrir la véritable identité chimique de l’étoile », a déclaré Garcia Marin, qui est également le chercheur principal de l’étude. Caractérisation dans l’infrarouge moyen des centres galactiques emblématiques à proximité (MICONIC).

Une autre image montre où se situe cette étoile par rapport au Sagittaire A* : à 0,55 années-lumière.

IRS 3 n’est pas une étoile ordinaire : elle appartient à une classe d’étoiles vieillissantes vivant dans ce que les astronomes appellent la phase asymptotique des branches géantes. À ce stade avancé de leur vie, les étoiles sont grandes, ont des températures relativement fraîches et une luminosité élevée. Ils soufflent des couches de leur propre matière à travers des vents stellaires intenses, et cette matière rejetée sème l’univers avec de la poussière cosmique.

Mais étant donné la proximité entre IRS 3 et Sagittarius A*, il n’était pas clair s’il pouvait encore générer ces vents et produire de la poussière. La nouvelle étude fournit une image beaucoup plus claire.

Pour cartographier la structure de l’enveloppe de l’étoile, l’équipe a combiné les données spectrales du JWST avec des modèles simulant la façon dont la lumière des étoiles se déplacerait à travers différentes configurations de poussière possibles autour de l’étoile. Le meilleur ajustement s’est avéré être une structure de poussière en forme de coquille en couches s’étendant sur environ 10 000 unités astronomiques vers l’extérieur à partir d’IRS 3, avec des températures allant d’environ 1 200 kelvins (1 700 degrés Fahrenheit ou 927 degrés Celsius) près de l’étoile jusqu’à environ 100 kelvins (moins 280 F ou moins 173 C) au bord extérieur de l’enveloppe.

En fouillant dans les données infrarouge moyen, l’équipe a découvert des signes clairs de poussière riche en oxygène entourant IRS 3. Cette découverte infirme un résultat antérieur qui avait classé IRS 3 comme riche en carbone en fonction de la forme de son enveloppe de poussière. Au lieu de cela, l’analyse a révélé deux fortes signatures infrarouges de poussière de silicate composée de silicium et d’oxygène – une signature révélatrice d’une chimie riche en oxygène.

Plus intrigant encore, à l’intérieur de l’enveloppe, ils ont également détecté des traces d’eau, malgré la proximité de l’étoile avec l’environnement de rayonnement hostile proche d’un trou noir supermassif. En combinant les données spectrales avec des modèles stellaires, l’équipe estime que la masse d’IRS 3 est environ six fois supérieure à celle du soleil et que son âge est d’environ 72 millions d’années. L’étoile a une luminosité environ 60 000 fois supérieure à celle du soleil.

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