Vision artistique d’une collision entre deux étoiles qui ont formé le chanterelle SC. L'insertion montre la structure interne du géant rouge avant la fusion. Une fine couche d'aluminium 26 (brun) entoure le noyau d'hélium. L'enveloppe de convection dilatée forme la couche étoilée la plus externe et est capable de mélanger le matériau interne à la surface, mais n'atteint pas une profondeur suffisante pour pousser l'aluminium 26. Seule une collision en est capable.
Lorsque deux étoiles en forme de soleil entrent en collision, le résultat peut être une explosion impressionnante et la formation d'une étoile totalement nouvelle. Un de ces événements a été remarqué de la Terre en 1670. Il est apparu sous la forme d'une “nouvelle étoile” rouge. Elle a été remarquée à l'œil nu, mais l'éclat de lumière cosmique a rapidement disparu et de puissants télescopes sont désormais nécessaires pour visualiser les résidus de fusion. Il s'agit d'une étoile sombre entourée d'un halo de matériau incandescent.
348 ans après l'événement, les scientifiques ont utilisé le réseau ALMA et les radiotélescopes NOEMA pour étudier les restes d'une fusion stellaire explosive, connue sous le nom de SK Chanterelles. Ils ont pu identifier une signature claire de la version radioactive de l'aluminium (26Al), à savoir un atome de 13 protons et 13 neurones associés à des atomes de fluor, formant ainsi le monofluorure 26 d'aluminium (26AlF). Il s’agit de la première molécule portant un radio-isotope instable qui se trouve finalement hors du système solaire. Les isotopes instables sont dotés d’un excès d’énergie nucléaire et finissent par se désintégrer en une forme stable et moins radioactive. Dans le cas particulier de ce 26-magnésium. Les chercheurs ont trouvé une signature spectrale unique des molécules présentes dans les fragments entourant le Chanterelle SC, à 2 000 années-lumière de nous. Les molécules tournent et tombent dans l’espace, elles émettent donc une empreinte distincte de lumière millimétrique (transition de rotation). En astronomie, il s’agit du «standard de référence» en matière de détection moléculaire.
Généralement, les empreintes moléculaires caractéristiques sont extraites d'expériences en laboratoire et utilisées pour une identification dans l'espace. Mais avec 26AlF, cela ne fonctionne pas, car il est absent sur Terre. Par conséquent, nous avons utilisé les données des empreintes de molécules 27AlF stables et abondantes.
Image composite de Chanterelles SK - vestiges d’une collision de deux étoiles. Cet événement a libéré des molécules radioactives dans l'espace (une structure orange avec deux pales au centre). Ceci est un instantané de ALMA pour le monofluorure d’aluminium 27, mais la version rare d’isotope de AlF est située dans la même région. Image diffuse rouge - instantané ALMA pour une poussière plus avancée dans la région. Bleu - dégagement optique d'hydrogène L'observation d'un isotopologue spécifique fournit des informations à jour sur le processus de fusion qui a créé le chanterelle SC. Cela démontre également que des couches internes profondes et denses, dans lesquelles des éléments lourds et des isotopes radioactifs sont créés, peuvent être projetées dans l'espace lors d'une collision entre étoiles. En outre, les astronomes ont découvert que les deux étoiles fusionnées avaient une masse relativement faible, l'une d'elles étant une géante rouge d'une masse de 0,8-2,5 solaire.
Les résultats suggèrent que l’apparition de matières radioactives galactiques est la seule responsable de ces fusions. ALMA et NOEMA ne peuvent détecter que la quantité de 26Al liée au fluor. La masse physique de 26Al dans les chanterelles de la SK peut être beaucoup plus grande et, par conséquent, d'autres résidus de fusion peuvent en avoir une plus grande quantité.
