Un groupe international d'astronomes dirigé par Stefan Kimeswenger du Département d'astrophysique et de physique des particules ainsi que des scientifiques amateurs ont découvert une nouvelle classe de nébuleuses galactiques. Cela fournit une base importante dans la compréhension de l'évolution stellaire et montre l'importance de la collaboration internationale entre la recherche universitaire et les communautés scientifiques.
Pour la première fois, les astronomes ont obtenu la preuve de l'existence d'une enveloppe entièrement développée d'un système avec une enveloppe commune (système à enveloppe commune, CE) - la phase de l'enveloppe commune d'un système stellaire binaire. « Vers la fin de leur vie, les étoiles ordinaires se transforment en étoiles géantes rouges. Comme une très grande partie des étoiles se trouvent dans des systèmes stellaires binaires, cela affecte leur évolution en fin de vie. Dans les systèmes binaires proches, la partie externe de l'étoile en expansion se fond dans une enveloppe commune autour des deux étoiles. Cependant, à l'intérieur de cette coquille de gaz, les noyaux des deux étoiles sont pratiquement intacts et continuent leur évolution en tant qu'étoiles uniques indépendantes", explique l'astrophysicien Stephan Kimeswenger.
De nombreux systèmes stellaires sont connus pour être des vestiges d'une telle évolution. Leurs propriétés chimiques et physiques servent d'empreintes digitales. De plus, des systèmes stellaires qui sont sur le point de former une coquille commune ont déjà été détectés en raison de leur luminosité spécifique et élevée. Cependant, une coque CE entièrement formée et son éjection dans l'espace interstellaire sous cette forme n'ont pas encore été observées.
"Ces enveloppes sont d'une grande importance pour notre compréhension de l'évolution des étoiles dans leurs derniers stades. Tout au plus, ils nous aident à comprendre comment ils enrichissent l'espace interstellaire avec des éléments lourds, qui, à leur tour, sont importants pour l'évolution des systèmes planétaires tels que le nôtre », expliquent les astronomes l'importance des nébuleuses galactiques récemment découvertes et ajoutent une explication pour pourquoi la probabilité de leur détection est faible : "Ils sont trop grands pour le champ de vision des télescopes modernes et en même temps très faibles. De plus, leurs durées de vie sont assez courtes, du moins lorsqu'elles sont vues à des échelles de temps cosmiques. Il n'a que quelques centaines de milliers d'années."
Le point de départ de cette découverte unique a été le travail d'un groupe d'astronomes amateurs franco-allemands : ils ont recherché des objets inconnus dans des images historiques du ciel dans des archives désormais numérisées et ont finalement trouvé un fragment de la nébuleuse sur des plaques photographiques des années 1980.
Avec cette découverte, le groupe s'est tourné vers des experts scientifiques internationaux, notamment le Département d'astrophysique et de physique des particules de l'Université d'Innsbruck, qui possède une vaste expérience dans ce domaine. En collectant et en combinant les observations des 20 dernières années, obtenues à partir des archives publiques de divers télescopes, ainsi que les données de quatre satellites spatiaux différents, les chercheurs d'Innsbruck ont pu écarter leur première hypothèse, à savoir la découverte d'une nébuleuse planétaire causée par les restes d'étoiles mourantes. La taille énorme de la nébuleuse est devenue évidente grâce aux mesures effectuées par des télescopes au Chili. Des scientifiques américains ont finalement complété ces observations à l'aide de spectrographes : « Le diamètre du nuage principal est de 15,6 années-lumière de diamètre, soit près d'un million de fois la distance de la Terre au Soleil et bien plus grande que la distance de notre Soleil. aux étoiles voisines les plus proches".
Combinant tout cela information, les astronomes ont créé un modèle de l'objet : il s'agit d'un système binaire proche d'une étoile naine blanche à 66 500 degrés et d'une étoile normale de masse légèrement inférieure à la masse du Soleil. Ils orbitent tous les deux en seulement 8 heures et 2 minutes et ne sont distants que de 2,2 rayons solaires. Du fait de la faible distance, l'étoile compagne d'une température de seulement ∼ 4° est fortement chauffée du côté faisant face à la naine blanche, ce qui entraîne des phénomènes extrêmes dans le spectre de l'étoile et des fluctuations très régulières de luminosité. Autour des deux étoiles se trouve une enveloppe géante constituée du matériau extérieur de la naine blanche. Ce matériau est plus lourd que la naine blanche et son étoile compagne et a été lancé dans l'espace il y a environ 700 500 ans.
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