Gaia observe une horloge cosmique dans une grande nébuleuse planétaire
Le site web de la mission Gaia de l’ESA a publié une image d’une nébuleuse planétaire, complétée par trois années de données recueillies par le satellite. À l’intérieur de cet objet, un point bleu scintille avec une pulsation lumineuse très régulière. Il s’agit des deux étoiles mères de la nébuleuse planétaire. Une véritable horloge cosmique dans notre galaxie !
La nébuleuse planétaire Heckathorn-Fesen-Gull 1 observée depuis la Terre. Gaia a observé l’étoile bleue V664 Cas en son centre plus d’une centaine de fois entre 2014 et 2017. Cette binaire à étoiles proches présente des changements de luminosité très réguliers dus à une tache brillante à la surface (panneau inséré en haut à gauche). Le panneau en bas à droite montre des raies brillantes d’hydrogène gazeux dans le spectre de Gaia, la classant comme une étoile à raies « d’émission ». Crédits photo : Peter Goodhew — Graphiques insérés : ESA/Gaia/DPAC.
Voici une image de la nébuleuse planétaire Heckathorn-Fesen-Gull 1 (ou HFG1), observée depuis la Terre et prise par l’astronome amateur Peter Goodhew. Les nébuleuses planétaires ne sont pas des planètes, mais des couches gazeuses éjectées d’une étoile de 1 à 10 masses solaires en fin de vie. Elles comptent parmi les plus beaux objets de l’Univers, et HFG1 est l’une des plus grandes nébuleuses planétaires actuellement connues.
Certaines nébuleuses planétaires, comme HFG1, enveloppent un système d’étoiles multiples. Le point bleu au centre de HFG1 est le système binaire V664 Cassiopeiae (V664 Cas). V664 Cas a été observé plus d’une centaine de fois par le satellite Gaia entre 2014 et 2017.
Les graphiques insérés montrent les données Gaia de V664 Cas liées à sa variation de luminosité (en haut à gauche) et à ses spectres lumineux (en bas à droite). Les courbes rouges dans le panneau supérieur gauche montrent les changements de luminosité périodiques du système binaire. Une étoile naine petite et très chaude irradie une partie d’une étoile plus grande et plus froide (comme notre Soleil ou une géante rouge) en chauffant une zone brillante de sa surface. Gaia observe comment la taille projetée et la luminosité apparente de la zone chaude varient pendant que les deux étoiles orbitent l’une autour de l’autre. Une période orbitale très précise de 13 heures, 57 minutes et 35 secondes a été déterminée pour V664 Cas grâce aux données de Gaia. Dû à ses changements de luminosité très réguliers, V664 Cas peut être considéré comme une horloge cosmique très précise dans notre galaxie.
Le panneau inférieur droit montre des lignes brillantes de gaz d’hydrogène ionisé, marquées par H-alpha et H-beta, qui sont observées par Gaia. Les astronomes utilisent ces raies et des raies d’émission d’autres éléments pour mesurer la composition chimique, la température et la densité du gaz de la nébuleuse planétaire.
Gaia a également mesuré d’autres paramètres stellaires liés à HFG1 et V664 Cas. La combinaison de ces différents paramètres permet aux astronomes de mieux comprendre la physique des nébuleuses planétaires et des systèmes stellaires qui les produisent.
Plus d’informations sur l’image sont disponibles sur la page web de la mission Gaia de l’ESA : https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/iow_20231031.
À propos de Gaia et de la contribution de l’Observatoire royal de Belgique à cette mission
Le satellite Gaia, lancé par l’ESA, cartographie l’ensemble du ciel depuis 2014, et sa carte inclut des étoiles qui sont un million de fois moins lumineuses que ce que l’on peut voir à l’œil nu. Les données recueillies par Gaia sont analysées au sein du Consortium d’analyse et de traitement des données (DPAC, en anglais Data Analysis and Processing Consortium). Les données traitées de Gaia ont été rendues publiques sous forme de trois grandes publications et deux petites, la plus récente ayant lieu le 10 octobre 2023. Deux autres publications de données de Gaia sont prévues au cours de la prochaine décennie. Une équipe de scientifiques de l’Observatoire royal de Belgique, composée de Ronny Blomme, Alex Lobel, Yves Frémat et Thierry Pauwels, est impliquée dans le DPAC de Gaia.