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Vue d’artiste d’une étoile entourée d’un disque (une étoile « vampire » ; premier plan) et d’une étoile compagne dépouillée de ses parties extérieures (arrière-plan). Crédit image : ESO/L. Calada
Une nouvelle découverte révolutionnaire réalisée par des scientifiques de l’Université de Leeds pourrait changer la façon dont les astronomes comprennent certaines des étoiles les plus grandes et les plus communes de l’univers. L’article, intitulé « Gaia révèle une divergence dans le binaire des étoiles B et Be à petite échelle : preuve du transfert de masse à l’origine du phénomène Be », a été publié dans la revue. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Recherche doctorale. L’étudiant Jonathan Dodd et le professeur René Odemeyer, de l’École de physique et d’astronomie de l’université, soulignent de nouvelles preuves intrigantes selon lesquelles les étoiles Be massives – jusqu’ici considérées comme contenues dans des étoiles doubles – pourraient en fait être des « triples ».
Cette découverte remarquable pourrait révolutionner notre compréhension des objets – un sous-ensemble des étoiles B – qui constituent un « banc d’essai » important pour développer des théories sur l’évolution des étoiles en général.
Ces étoiles Be sont entourées d’un disque distinctif constitué de gaz, semblable aux anneaux de Saturne dans notre système solaire. Bien que les étoiles Be soient connues depuis environ 150 ans, ayant été identifiées pour la première fois par le célèbre astronome italien Angelo Cecchi en 1866, personne ne savait jusqu’à présent comment elles se sont formées.
Jusqu’à présent, le consensus parmi les astronomes est que les disques se forment en raison de la rotation rapide des étoiles Be, et que cela pourrait lui-même être causé par l’interaction d’étoiles avec une autre étoile dans un système binaire.
Systèmes triples
« Le meilleur point de référence pour cela est que si vous avez regardé Star Wars, il existe des planètes qui ont deux soleils », a déclaré M. Dodd, l’auteur du journal.
Mais maintenant, en analysant les données de… Le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenneLes scientifiques affirment avoir trouvé la preuve que ces étoiles existent réellement dans des systèmes triples, dans lesquels trois objets interagissent au lieu de deux seulement.
M. Dodd a ajouté : « Nous avons observé la façon dont les étoiles se déplacent dans le ciel nocturne, sur des périodes plus longues telles que 10 ans, et des périodes plus courtes d’environ six mois. Si une étoile se déplace en ligne droite, nous savons qu’il n’y a qu’une seule étoile, mais s’il y en a plus d’un, nous verrons une légère oscillation, ou au mieux, un vortex.
« Nous avons appliqué cela aux deux groupes d’étoiles que nous observons – les étoiles B et les étoiles Be – et ce que nous avons découvert, de manière déroutante, c’est qu’au départ, les étoiles Be semblent avoir un taux de compagnon inférieur à celui des étoiles B. C’est intéressant parce que nous attendez-vous à ce qu’ils aient un taux plus élevé. »
Cependant, le chercheur principal, le professeur Odemeyer, a déclaré : « Le fait que nous ne les voyons pas est peut-être dû au fait qu’ils sont maintenant trop faibles pour être détectés. »
Transfert de masse
Les chercheurs ont ensuite examiné un ensemble de données différent, à la recherche d’étoiles compagnes distantes, et ont découvert qu’à ces distances de séparation plus grandes, le taux d’étoiles compagnes est très similaire entre les étoiles B et Be.
Ils ont pu en déduire que dans de nombreux cas, une troisième étoile apparaît, forçant le compagnon à se rapprocher de l’étoile Be, suffisamment près pour que la masse puisse être transférée d’une étoile à une autre et former le disque caractéristique de l’étoile Be. Cela pourrait aussi expliquer pourquoi on ne voit plus ces compagnons ; Elle est devenue trop petite et trop faible pour être détectée après que l’étoile « vampire » de Be ait absorbé une grande partie de sa masse.
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Vue d’artiste d’une étoile vampire (à gauche) volant du matériel à sa victime : de nouvelles recherches utilisant les données du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral révèlent que les étoiles les plus chaudes et les plus brillantes, connues sous le nom d’étoiles O, se trouvent souvent en paires rapprochées. Beaucoup de ces binaires transféreront à un moment donné de la masse d’une étoile à une autre, une sorte de vampire stellaire montré dans cette vue d’artiste. Crédit image : ESO/M. Kornmesser/SE de Mink
Cette découverte pourrait avoir d’énormes implications pour d’autres domaines de l’astronomie, notamment notre compréhension des trous noirs, des étoiles à neutrons et des sources d’ondes gravitationnelles.
Le professeur Odemeijer a déclaré : « Il y a actuellement une révolution en physique autour des ondes gravitationnelles. Nous n’observons ces ondes gravitationnelles que depuis quelques années, et il a été découvert qu’elles étaient causées par la fusion de trous noirs. »
« Nous savons que ces objets mystérieux – les trous noirs et les étoiles à neutrons – existent, mais nous ne savons pas grand-chose des étoiles qu’ils deviendront. Nos découvertes fournissent un indice pour comprendre les sources de ces ondes gravitationnelles. »
Il a ajouté : « Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont découvert que les binaires sont un élément très important dans l’évolution stellaire. Nous nous dirigeons désormais davantage vers l’idée qu’ils sont plus complexes que cela et que les étoiles triples doivent être prises en compte. »
« En fait, les trois sont devenus les nouveaux deux », a déclaré Odemeijer.
Plus d’information:
Jonathan M. Dodd et al., Gaia révèle une divergence dans le binaire des étoiles B et Be à petite échelle : preuve du transfert de masse à l’origine du phénomène Be, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2023). est ce que je: 10.1093/mnras/stad3105. sur arXiv: arxiv.org/pdf/2310.05653.pdf
Informations sur les magazines :
Avis mensuels de la Royal Astronomical Society