Dans une étude récente, des scientifiques ont découvert un groupe d’étoiles pauvres en métaux, entourées d’une énorme quantité de poussière de fer située dans le Grand nuage de Magellan (BMO). Les chercheurs ont utilisé une combinaison de modèles théoriques de formation de poussière dans des coques circumstellaires et d'observation IR dans le télescope spatial Spitzer. L'analyse inclut des projections pour le futur télescope de James Webb.
Des étoiles d'une masse de 1 à 8 cellules solaires se développent le long de la branche asymptotique des géants (AGB), complétant ainsi leur existence de nain blanc. C’est pendant cette phase rapide que les étoiles s’agrandissent et se refroidissent, perdant la majeure partie de leur masse en raison des puissants vents stellaires. La basse température et la forte densité de vent garantissent des conditions idéales pour la condensation des particules de poussière dans les coques circumstellaires.
Image infrarouge du grand nuage magellanique (LMC) du télescope spatial Spitzer. Ci-dessus: Comparaison du spectre Spitzer / IRS de l'étoile SSID 4486 et du meilleur spectre théorique d'une étoile à cinq masses solaires entourée de 70% de poussière de fer. Ci-dessous: vision artistique d'une étoile géante AGB projetant de la matière dans le milieu interstellaire
Créée dans la phase AGB, la poussière se déplace dans le milieu interstellaire et joue un rôle important dans la vie de la galaxie, car c’est elle qui crée de nouvelles étoiles et planètes. Par conséquent, il est important que les astronomes comprennent s'il s'agit de composants organiques à l'état solide ou inorganiques. La nouvelle étude portait sur le groupe étrange d'étoiles AGB massives dans le LMC. L'analyse a montré que les objets atteignent 5 masses solaires, sont apparus il y a 100 millions d'années et sont pauvres en métaux (fer, magnésium et silicium). Mais cela a frappé une autre découverte. Il s'est avéré que la distribution d'énergie spectrale IR peut être produite si la poussière de fer est le composant principal des coques circumstellaires.
Ceci est inhabituel pour les étoiles AGB massives. Auparavant, on pensait que ces étoiles créaient principalement des silicates, du magnésium et une énorme quantité d'oxygène et de silicium. Mais la découverte semble encore plus surprenante à cause du mauvais environnement métallique. Une faible métallicité crée des conditions spéciales, permettant la formation d'une quantité importante de poussière de fer. Plus spécifiquement, dans un environnement à faible teneur en métaux, la nucléosynthèse complexe dans les étoiles AGB massives est si développée qu'elle brûle la quasi-totalité du magnésium et de l'oxygène (nécessaire à la formation de silicates).
Ainsi, la poussière de fer devient le composant principal de la poussière créée par les étoiles. L’avenir du télescope spatial James Webb permettra de mieux connaître le nombre d’étoiles extragalactiques permises par AGB.
