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Sagittarii : Une étoile unique à rotation rapide

Une étude révèle des caractéristiques inhabituelles de l'étoile Sagittarii qui tourne rapidement et de son disque de gaz.

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Table des matières

On présente des résultats sur une étoile brillante nommée Sagittarii, connue pour sa Rotation rapide et un Disque de gaz qui l’entoure. Grâce à des observations détaillées, on a remarqué que la lumière de cette étoile est polarisée, ce qui est un indice important sur sa rotation et sa structure.

Caractéristiques de Sagittarii

Sagittarii est une étoile brillante classée comme B9 ou A0, et elle a une vitesse de rotation notable - la plus rapide rapportée pour une étoile dans notre galaxie. Sa vitesse de rotation est presque à sa limite maximale. Ce spin rapide affecte sa forme, la rendant légèrement aplatie aux pôles.

L’étoile est située à environ 44 parsecs de la Terre, et elle présente des caractéristiques inhabituelles dans son spectre lumineux. Ces caractéristiques laissent supposer la présence d’un disque de gaz autour d'elle, ce qui est souvent un trait trouvé chez certains types d’étoiles, connues sous le nom d’étoiles Be. Cependant, Sagittarii montre beaucoup moins d’activité que les étoiles Be typiques, indiquant que son disque environnant est assez faible.

Le Rôle de la Polarisation

La polarisation, c’est la façon dont les ondes lumineuses sont orientées. Quand une étoile tourne vite, la forme qu’elle prend donne lieu à des motifs de polarisation uniques dans sa lumière. On a mesuré la polarisation de Sagittarii à différentes longueurs d’onde (ou couleurs) de lumière pour mieux comprendre comment elle tourne et la nature de son disque de gaz.

Nos résultats ont révélé que les niveaux de polarisation variaient beaucoup selon la longueur d’onde. Cette variation est attendue pour des étoiles qui tournent rapidement. Cependant, le niveau de polarisation qu’on a observé était plus élevé que prévu, ce qui indique qu’il y a probablement une source supplémentaire de polarisation, qu’on pense être liée au disque de gaz entourant Sagittarii.

Techniques d’Observation

Pour étudier Sagittarii, on a effectué une série de mesures de haute précision en utilisant différents instruments lors de plusieurs sessions d’observation. Nos observations incluaient plusieurs longueurs d’onde de lumière afin de mieux comprendre les caractéristiques de l’étoile.

On a utilisé des instruments spécifiques conçus pour mesurer avec précision la polarisation de la lumière. Les observations ont été analysées pour tirer des conclusions significatives sur la rotation de l’étoile, ses propriétés et les caractéristiques de son disque de gaz environnant.

Disque de Gaz Autour de Sagittarii

La présence d’un disque de gaz autour de Sagittarii est marquée par des traits spécifiques dans son spectre lumineux, notamment des lignes d’absorption étroites. Ces lignes suggèrent que le disque contient du gaz, probablement dans une bande étroite autour de l’équateur de l’étoile. De tels disques sont courants pour les étoiles de type B tournant rapidement, mais le disque de Sagittarii semble être beaucoup moins dense que ceux observés chez les étoiles Be typiques.

La faible densité de ce disque entraîne des niveaux de polarisation plus bas comparés à d’autres étoiles avec des disques plus denses. Cette observation soutient l’idée que le disque autour de Sagittarii est unique et a des propriétés différentes de celles trouvées chez des étoiles Be plus actives.

Variation de la Polarisation

Tout au long de nos observations, on a noté que la polarisation de Sagittarii changeait de manière significative d’une mesure à l’autre. Cette variabilité suggère que la polarisation n’est pas stable et peut fluctuer au fil du temps. De tels changements pourraient être liés à la dynamique du disque de gaz ou à d'autres processus autour de l’étoile.

Intéressant, nos données archivées montrent aussi qu'à différents moments, le spectre lumineux de Sagittarii présentait des caractéristiques différentes, suggérant des changements potentiels dans le disque de gaz qui l’entoure.

L’Étoile Compagne

Sagittarii n’est pas seule ; elle a une étoile compagne située près d’elle, qui contribue à une petite quantité de lumière à sa brillance générale. Cependant, cette compagne ne semble pas influencer significativement la polarisation, car sa lumière est minimale par rapport à celle de Sagittarii.

Des observations infrarouges de l’étoile compagne suggèrent qu’elle est une étoile de la séquence principale, ce qui signifie qu'elle est dans une phase stable de son cycle de vie, sans influencer activement le disque de gaz autour de Sagittarii.

Comparaison avec D'autres Étoiles

Dans nos études, on a comparé Sagittarii avec d’autres étoiles à rotation rapide pour chercher des similitudes et des différences. La plupart des étoiles à rotation rapide qu’on a étudiées avaient des caractéristiques de polarisation et des niveaux d’activité différents. Cette comparaison aide à situer Sagittarii parmi d’autres étoiles connues et donne un aperçu des comportements et propriétés d'objets célestes similaires.

Rotation Stellaire et Évolution

La rotation rapide de Sagittarii soulève des questions sur son chemin d’évolution. Normalement, les étoiles ralentissent à mesure qu’elles vieillissent, mais Sagittarii tourne très vite, ce qui suggère qu'elle a pu interagir avec une autre étoile qui a influencé son état actuel.

Les modèles d’évolution stellaire suggèrent que Sagittarii est à une phase où elle s’éloigne de la séquence principale. Cela signifie qu'elle est en train de transitionner vers une étape différente de son cycle de vie, qui est assez rapide et ne dure pas longtemps en termes astronomiques.

Observations Futures

Nos résultats sur Sagittarii ouvrent de nombreuses pistes pour de futures recherches. Des techniques avancées comme l'interférométrie, qui peuvent fournir des images plus détaillées des étoiles, seront utiles pour confirmer nos résultats sur la rotation et le disque de Sagittarii.

D'autres observations spectrales pourraient aider à clarifier la structure de son disque et son interaction avec l’étoile elle-même. En continuant d'étudier Sagittarii, on peut affiner notre compréhension des étoiles à rotation rapide et des facteurs qui mènent à la formation de disques de gaz.

Conclusion

Sagittarii présente un cas d'étude passionnant dans le domaine de l'astrophysique. Sa rotation rapide, sa polarisation distincte et son disque de gaz environnant en font un objet important pour comprendre le comportement stellaire. Les connaissances acquises grâce à cette recherche contribuent à une compréhension plus large de la façon dont les étoiles évoluent et interagissent avec leur environnement.

En continuant d’étudier Sagittarii et des étoiles similaires, on peut approfondir notre connaissance de la dynamique stellaire, des disques de gaz et des processus qui façonnent la vie de ces objets célestes fascinants.

Source originale

Titre: Epsilon Sagittarii: An Extreme Rapid Rotator with a Decretion Disk

Résumé: We report high-precision multi-wavelength linear-polarization observations of the bright B9 (or A0) star $\epsilon$ Sagittarii. The polarization shows the distinctive wavelength dependence expected for a rapidly rotating star. Analysis of the polarization data reveals an angular rotation rate $\omega$ (= $\Omega/\Omega_{crit})$ of 0.995 or greater, the highest yet measured for a star in our galaxy. An additional wavelength-independent polarization component is attributed to electron scattering in a low-density edge-on gas disk that also produces the narrow absorption components seen in the spectrum. Several properties of the star (polarization due to a disk, occasional weak H$\alpha$ emission, and multiple periodicities seen in space photometry) resemble those of Be stars, but the level of activity in all cases is much lower than that of typical Be stars. The stellar properties are inconsistent with single rotating-star evolutionary tracks, indicating that it is most likely a product of binary interaction. The star is an excellent candidate for observation by interferometry, optical spectropolarimetry to detect the \"{O}hman effect, and UV polarimetry; any of which would allow its extreme rotation to be tested and its stellar properties to be refined.

Auteurs: Jeremy Bailey, Fiona Lewis, Ian D. Howarth, Daniel V. Cotton, Jonathan P. Marshall, Lucyna Kedziora-Chudczer

Dernière mise à jour: 2024-07-15 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.11352

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.11352

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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