Les astronomes ont découvert un disque étonnamment déséquilibré entourant la mystérieuse étoile proche Beta Canis Minoris, grâce à un tout nouveau dispositif de « lanterne photonique » qui pourrait considérablement améliorer la puissance d’observation des télescopes au sol.
Beta Canis Minoris, également connu sous le nom de Gomeisa, est environ 3,5 fois plus massif que le soleil et est situé à environ 162 années-lumière de la Terre dans la constellation de Canis Minor, où il se trouve visible à l’œil nu la nuit. Malgré sa relative proximité avec la Terre, les chercheurs en savent encore peu sur elle. Par exemple, recherches antérieures a suggéré qu’il s’agissait d’un système binaire proche composé de deux étoiles plus petites en orbite l’une à l’autre dans une extrême proximité, mais cela n’a pas encore été confirmé.
« Nous ne nous attendions pas à détecter une telle asymétrie, et ce sera la tâche des astrophysiciens modélisant ces systèmes d’expliquer sa présence », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Yoo Jung Kimdoctorant à l’Université de Californie à Los Angeles, a déclaré dans un déclaration.
Mais ce qui passionne vraiment l’équipe d’étude, c’est que leur nouvel appareil ait atteint un tel niveau de détail dès sa toute première utilisation. Ils pensent que le petit appareil a capturé « la mesure la plus précise jamais réalisée du disque entourant une étoile » acquise par un seul télescope au sol.
La lanterne photonique peut être fixée à presque n’importe quel télescope optique de qualité observatoire. Cela fonctionne en prenant la lumière d’un objet et en la divisant en brins individuels – « comme séparer un accord en notes de musique individuelles », ont écrit les chercheurs dans le communiqué. Chaque brin est ensuite séparé par longueur d’onde, comme les couleurs d’un arc-en-ciel, avant que tous les éléments d’information individuels ne soient recombinés à l’aide d’un logiciel informatique spécialisé.
Ce processus permet aux astronomes de contourner partiellement une limitation majeure de l’astronomie visuelle, connue sous le nom de « limite de diffraction », provoquée par de subtiles fluctuations qui se produisent sur plusieurs longueurs d’onde de la lumière lorsqu’elle traverse l’atmosphère terrestre. Avec le nouvel appareil, les chercheurs peuvent voir « des détails subtils qui seraient autrement perdus », a déclaré Kim.
Dans ce cas, la lanterne a permis à l’équipe de mesurer plus précisément les subtiles variations de couleur du disque gazeux de l’étoile, provoquées par l’effet Doppler – le changement de fréquence d’une onde dû au mouvement relatif de sa source et de l’observateur. La moitié du disque est teintée en bleu parce qu’elle tourne vers nous, tandis que l’autre moitié a une teinte plus rouge parce qu’elle s’éloigne de nous. Cependant, la variation de couleur de chaque côté de l’étoile ne correspond pas parfaitement, ce qui signifie que le gaz ne tournait pas en un disque parfait.
Normalement, ce type d’informations n’est disponible que pour les actifs spatiaux, comme le Télescope spatial James Webb – qui n’ont pas à faire face aux perturbations atmosphériques, ni en empilant plusieurs images provenant de différents télescopes au sol. Cependant, la lanterne photonique peut augmenter la puissance de télescopes au sol uniques afin qu’ils puissent obtenir des résultats comparables, ont indiqué les chercheurs.
« En astronomie, les détails d’image les plus nets sont généralement obtenus en reliant les télescopes entre eux », a déclaré Kim. « Mais nous l’avons fait avec un seul télescope. »
L’équipe va désormais étudier d’autres objets avec son nouvel appareil et le fixer à d’autres télescopes pour voir si le même niveau de puissance d’observation peut être reproduit.
« Nous ne faisons que commencer », co-auteur de l’étude Nemanja Jovanovicastronome et expert en photonique à Caltech, a déclaré dans le communiqué. « Les possibilités sont vraiment passionnantes. »
