La brillante découverte de l'étoile Mothra
Des scientifiques ont dévoilé une nouvelle étoile, Mothra, révélant des infos sur les étoiles supergéantes et la matière noire.
― 5 min lire
Table des matières
- Qu'est-ce que la Lentille gravitationnelle ?
- La découverte de Mothra
- Les caractéristiques de Mothra
- L'importance de la variabilité temporelle
- Le rôle du microlentillage
- La recherche d'images inversées
- La Matière noire et ses implications
- Méthodes d'observation
- Analyse de la distribution de l'énergie spectrale
- Importance de la découverte de nouvelles étoiles
- Observations futures
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Récemment, des scientifiques ont découvert une nouvelle étoile nommée Mothra. C'est pas n'importe quelle étoile, mais une super lumineuse qui fait partie d'un duo d'étoiles massives. Mothra est située bien loin dans l'espace, derrière un amas de galaxies appelé MACS0416. Cet amas agit comme une loupe, rendant Mothra encore plus éclatante qu'elle ne l'est vraiment.
Lentille gravitationnelle ?
Qu'est-ce que laLa lentille gravitationnelle se produit quand un objet massif, comme un amas de galaxies, courbe la lumière d'un objet plus éloigné. Dans ce cas, l'amas MACS0416 fait plier la lumière de Mothra, ce qui nous permet de mieux la voir. Cet effet aide les astronomes à découvrir des étoiles qui sont généralement trop faibles à détecter.
La découverte de Mothra
Mothra a été identifiée grâce à des télescopes de pointe comme le télescope spatial James Webb (JWST) et le télescope spatial Hubble (HST). Les observations ont montré que la luminosité de Mothra changeait avec le temps, ce qui est inhabituel pour une étoile. On pense qu'il s'agit d'une étoile binaire, où deux étoiles orbitent autour l'une de l'autre, créant des variations de luminosité en se déplaçant.
Les caractéristiques de Mothra
On pense que Mothra est composée de deux étoiles supergéantes. Une étoile est chaude et bleue, tandis que l'autre est plus froide et rouge. La présence des deux types d'étoiles pourrait expliquer certaines des variations de luminosité observées. Les changements de luminosité suggèrent que l'étoile plus froide traverse peut-être des changements, ajoutant au mystère de Mothra.
L'importance de la variabilité temporelle
La variabilité temporelle chez les étoiles peut en dire beaucoup aux scientifiques sur leur nature. Pour Mothra, cette variabilité pourrait signifier que l'étoile plus froide subit certains changements internes, possiblement à cause de sa taille et de son âge. En surveillant ces changements au fil du temps, les astronomes espèrent en apprendre davantage sur le comportement des étoiles massives et comment elles évoluent.
Le rôle du microlentillage
Le microlentillage est un effet similaire à la lentille gravitationnelle, mais il concerne généralement des objets plus petits comme des étoiles. Dans le cas de Mothra, il est possible qu'un objet plus petit, ou "perturbateur," soit en train d'améliorer sa luminosité encore plus. Ça pourrait expliquer l'extrême luminosité qu'on observe.
La recherche d'images inversées
Quand la lumière d'une étoile lointaine est courbée par un amas de galaxies, les scientifiques s'attendent à voir plusieurs images de la même étoile. Pour Mothra, il semble qu'il manque une image ou "image inversée" qui devrait aussi être visible. Les chercheurs cherchent activement cette image secondaire, qui pourrait aider à confirmer l'identité de Mothra en tant qu'étoile lentillée.
Matière noire et ses implications
LaLa découverte de Mothra a des implications pour notre compréhension de la matière noire. La matière noire est une substance invisible qui est censée constituer une grande partie de la masse de l'univers. Les caractéristiques de Mothra, en particulier son extrême luminosité et la présence potentielle d'un microlentille, offrent des pistes sur le comportement de la matière noire dans les amas de galaxies.
Méthodes d'observation
Les observations de Mothra ont utilisé des données provenant à la fois du JWST et du HST. Ces télescopes ont des capacités différentes, ce qui a permis aux scientifiques d'obtenir une vue d'ensemble de la luminosité et de la structure de Mothra. Des comparaisons ont été faites entre des images prises à différents moments, ce qui a révélé la variabilité de la luminosité.
Analyse de la distribution de l'énergie spectrale
La façon dont Mothra émet de la lumière peut renseigner les scientifiques sur sa température et sa composition. En étudiant le spectre lumineux, les chercheurs peuvent modéliser les caractéristiques des deux étoiles et comprendre pourquoi elles se comportent comme elles le font. Ça aide à identifier quelles types d'étoiles sont impliquées dans le système binaire.
Importance de la découverte de nouvelles étoiles
Découvrir de nouvelles étoiles comme Mothra est crucial pour notre compréhension de l'univers. Ces découvertes peuvent mener à de nouvelles perspectives sur la formation des étoiles, le comportement des étoiles dans les amas, et la structure globale du cosmos. Au fur et à mesure que les télescopes continuent de s'améliorer, notre capacité à observer des étoiles lointaines aussi.
Observations futures
Continuer à observer Mothra et des étoiles similaires va améliorer notre compréhension des phénomènes en jeu. Les futures études se concentreront sur le suivi des changements de luminosité au fil du temps et la recherche de l'image inversée manquante. Ce travail continu va approfondir nos connaissances sur la lentille gravitationnelle et les propriétés des étoiles supergéantes.
Conclusion
Mothra représente une avancée excitante dans l'étude des étoiles lointaines. Sa découverte met non seulement en lumière les propriétés des étoiles supergéantes mais soulève aussi des questions importantes sur la nature de la matière noire et la structure de l'univers. Au fur et à mesure que les scientifiques continuent d'explorer cette étoile, on peut s'attendre à en apprendre plus sur les processus cosmiques qui façonnent notre univers.
Titre: JWST's PEARLS: Mothra, a new kaiju star at z=2.091 extremely magnified by MACS0416, and implications for dark matter models
Résumé: We report the discovery of Mothra, an extremely magnified monster star, likely a binary system of two supergiant stars, in one of the strongly lensed galaxies behind the galaxy cluster MACS0416. The star is in a galaxy with spectroscopic redshift $z=2.091$ in a portion of the galaxy that is parsecs away from the cluster caustic. The binary star is observed only on the side of the critical curve with negative parity but has been detectable for at least eight years, implying the presence of a small lensing perturber. Microlenses alone cannot explain the earlier observations of this object made with the Hubble Space Telescope. A larger perturber with a mass of at least $10^4$\,\Msun\ offers a more satisfactory explanation. Based on the lack of perturbation on other nearby sources in the same arc, the maximum mass of the perturber is $M< 2.5\times10^6$\,\Msun, making it the smallest substructure constrained by lensing above redshift 0.3. The existence of this millilens is fully consistent with the expectations from the standard cold dark matter model. On the other hand, the existence of such small substructure in a cluster environment has implications for other dark matter models. In particular, warm dark matter models with particle masses below 8.7\,keV are excluded by our observations. Similarly, axion dark matter models are consistent with the observations only if the axion mass is in the range $0.5\times10^{-22}\, {\rm eV} < m_a < 5\times10^{-22}\, {\rm eV}$.
Auteurs: J. M. Diego, Bangzheng Sun, Haojing Yan, Lukas J. Furtak, Erik Zackrisson, Liang Dai, Patrick Kelly, Mario Nonino, Nathan Adams, Ashish K. Meena, S. P. Willner, Adi Zitrin, Seth H. Cohen, Jordan C. J. D Silva, Rolf A. Jansen, Jake Summers, Rogier A. Windhorst, Dan Coe, Christopher J. Conselice, Simon P. Driver, Brenda Frye, Norman A. Grogin, Anton M. Koekemoer, Madeline A. Marshall, Nor Pirzkal, Aaron Robotham, Michael J. Rutkowski, Russell E. Ryan,, Scott Tompkins, Christopher N. A. Willmer, Rachana Bhatawdekar
Dernière mise à jour: 2023-07-19 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2307.10363
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.10363
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.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.
Liens de référence
- https://cosmos.phy.tufts.edu/~danilo/HFF/Home.html
- https://cosmos.phy.tufts.edu/~danilo/HFF/HFFexplorer/?field=M0416-clu
- https://www.astropy.org
- https://idlastro.gsfc.nasa.gov
- https://photutils.readthedocs.io/en/stable/
- https://github.com/asgr/ProFound
- https://github.com/ICRAR/ProFit
- https://www.astromatic.net/software/sextractor/
- https://sextractor.readthedocs.io/en/latest/
- https://archive.stsci.edu