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Surprenant champ magnétique d'une naine rouge

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Une équipe internationale d'astrophysiciens (1) conduite par un chercheur du Laboratoire d'astrophysique de Toulouse et Tarbes (CNRS, Université Paul Sabatier, Observatoire Midi-Pyrénées), vient de réaliser la première carte magnétique d'une étoile de très faible masse (baptisée naine rouge) à l'aide de l'instrument ESPaDOnS récemment installé au foyer du télescope Canada-France-Hawaii (CNRS, National research council Canada, Université d'Hawaii). Surprise, car au lieu de la structure complexe à laquelle les chercheurs s'attendaient, ils ont au contraire mis en évidence un système magnétique aussi simple que celui de la Terre ou d'une barre aimantée. Ce résultat remet en cause nos connaissances sur la formation des champs magnétiques du Soleil et des étoiles. À terme, il pourrait permettre de mieux prédire l'activité du Soleil et son impact sur le climat terrestre.

Structure du champ magnétique de l'étoile V374 Pegasi. © MM Jardine et JF Donati. LATT. OMP. CNRS. INSU.

V374 Pegasi, située à 20 années-lumière du Soleil (une voisine en quelque sorte) dans la constellation de Pégase, est une étoile de très faible masse dont la température est de 2 900° C (contre 5 500° C pour le Soleil). Sa faible luminosité la rend difficile à observer en lumière visible, mais le nouveau spectropolarimètre ESPaDOnS (2) permet désormais d'obtenir de précieuses informations sur la structure du champ magnétique de telles étoiles. C'est ainsi que la toute première carte magnétique d'une étoile de ce type a pu être réalisée. Mais le résultat obtenu n'est pas celui auquel les chercheurs s'attendaient. En effet, les modèles existants prévoient que les mouvements chaotiques de matière dans l'étoile (capables d'évacuer l'énergie produite au centre) doivent former un champ magnétique complexe et peu organisé. Au lieu de quoi, la structure du champ magnétique de cette étoile apparaît aussi simple que celle d'un aimant.

Il reste à comprendre comment le champ magnétique de V374 Pegasi se forme, ce qui permettra de mieux analyser comment notre propre étoile, le Soleil, arrive à engendrer son champ magnétique. Bien qu'il semble d'aspect immuable, le Soleil est variable dans le temps et engendre des fluctuations de luminosité qui pourraient avoir un impact sur le climat de notre planète. Ainsi, les scientifiques pensent que le Soleil pourrait être responsable de la période très froide, appelée Petit âge glaciaire, que la Terre a connue entre le XVème et le XVIIIème siècle. Des modifications internes du champ magnétique du Soleil pourraient être à l'origine de ces changements, mais les mécanismes sont encore mal compris. L'étude du champ magnétique des étoiles est une nouvelle façon d'explorer et de décrypter le magnétisme solaire et ses éventuelles implications sur le climat terrestre ; cette approche s'apparente à celle du médecin, qui examine plusieurs patients plutôt qu'un seul pour mieux percer les secrets d'une maladie.

Notes :
(1) Cette équipe comprend JF. Donati (Laboratoire d'astrophysique de Toulouse et Tarbes (LATT) : CNRS, Université Paul Sabatier, Observatoire Midi-Pyrénées), T. Forveille (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation), AC. Cameron (University of StAndrews, UK), JR. Barnes (University of St Andrews, UK), X. Delfosse (Laboratoire d'astrophysique de Grenoble : CNRS, Université Joseph Fourier, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble), MM. Jardine (University of St Andrews, UK) et JA. Valenti (Space Telescope Science Institute, USA).
(2) ESPaDOnS a été financé par la France (CNRS/INSU, Ministère de la Recherche, LATT, Observatoire Midi-Pyrénées, Laboratoire d'Études spatiales et d'instrumentation en astrophysique, Observatoire de Paris), le Canada (NSERC), le CFHT et l'ESA (ESTEC/RSSD). La première lumière d'ESPaDOnS au TCFH a été obtenue le 2 septembre 2004. (Consulter le site web).

Références :
« The large-scale axisymmetric magnetic topology of avery-low-mass fully-convective star ». J-F. Donati, T. Forveille, A. C. Cameron, J. R. Barnes, X. Delfosse, M. M. Jardine, J. A. Valenti. Science 3/02/06.

Contacts :

Chercheur
Jean-François Donati
T 05 61 33 29 17.
donati@ast.obs-mip.fr

INSU-MIPPU
Philippe Chauvin
T 01 44 96 43 36
philippe.chauvin@cnrs-dir.fr

Presse
Delphine Kaczmarek
T 01 44 96 51 37
delphine.kaczmarek@cnrs-dir.fr

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