Une équipe d’astronomes a réalisé une avancée significative dans la compréhension du cycle de vie des systèmes d’étoiles binaires proches.
En utilisant les capacités avancées de État de GéorgieDans le cadre du Centre d’astronomie à haute résolution angulaire (CHARA) du Centre d’astronomie à haute résolution angulaire (CHARA), les experts ont détecté la faible lueur des restes stellaires qui ont été dévorés par les étoiles compagnes, un phénomène connu sous le nom de cannibalisme stellaire.
Le tableau CHARA
Le CHARA Array, situé sur le mont Wilson, en Californie, utilise six télescopes répartis sur son sommet pour fonctionner comme un seul télescope colossal d’un diamètre de 330 mètres. Cette configuration unique permet aux astronomes d’observer des étoiles avec de très petites séparations angulaires – une tâche impossible avec les télescopes conventionnels.
Cette technique, ainsi que l’utilisation de caméras sophistiquées MIRC-X et MYSTIC développées respectivement à l’Université du Michigan et à l’Université d’Exeter, ont permis aux chercheurs de détecter la faible lumière des étoiles dénudées à côté de leurs compagnons prédateurs plus brillants.
Étoiles à rotation rapide
La recherche a été dirigée par Robert Klement, associé de recherche postdoctoral. Il s’agissait d’une collection d’« étoiles Be » – des étoiles à rotation rapide dont on pense qu’elles ont des compagnons en orbite inhabituels.
Les étoiles Be font partie des étoiles à rotation la plus rapide de l’univers, tournant si rapidement qu’elles éjectent du gaz de leurs régions équatoriales, formant ainsi un anneau de gaz en orbite distinctif.
L’origine de ces étoiles Be a longtemps intrigué les astronomes, les théories dominantes suggérant qu’elles seraient le résultat d’interactions intenses et de transferts de masse entre étoiles binaires proches.
Observer un cadavre stellaire
Les systèmes stellaires binaires, en particulier ceux avec de petites séparations, connaissent une évolution complexe. À mesure que ces étoiles vieillissent et se dilatent, le gaz d’une étoile peut commencer à s’écouler vers sa compagne, alimentant efficacement cette dernière et la faisant tourner plus rapidement. Ce transfert de masse peut priver l’étoile donneuse de presque tout son gaz, laissant derrière elle un noyau chaud et dense – ce que Klement et son équipe appellent le « cadavre stellaire ».
Jusqu’à présent, l’existence de ces étoiles dénudées était largement théorique, car leur détection s’avérait difficile à détecter en raison de leur faible luminosité et de leur proximité avec leurs brillantes compagnes. Cependant, la précision du CHARA Array a permis pour la première fois aux astronomes d’observer directement les restes du cannibalisme stellaire.
Étoiles dépouillées
Au cours de son programme d’observation de deux ans, Klement a découvert une faible lumière provenant de compagnons dénudés dans neuf des 37 étoiles Be étudiées, en se concentrant sur sept cibles pour suivre le mouvement orbital autour des étoiles Be.
“Les orbites sont importantes car elles nous permettent de déterminer les masses des paires d’étoiles”, a expliqué Klement. « Nos mesures de masse indiquent que les étoiles dénudées ont presque tout perdu. Dans le cas de l’étoile HR2142, l’étoile dénudée est probablement passée d’une masse de 10 fois celle du Soleil à environ une masse solaire.
Implications plus larges
Les résultats de cette enquête confirment non seulement la nature cannibale de certains systèmes stellaires binaires, mais ouvrent également de nouvelles voies pour mieux comprendre l’évolution des étoiles.
“Cette étude des étoiles Be – et la découverte de neuf étoiles compagnons faibles – démontre véritablement la puissance de CHARA”, a déclaré Alison Peck, directrice de programme à la Division des sciences astronomiques de la National Science Foundation. “L’utilisation de la résolution angulaire exceptionnelle et de la plage dynamique élevée du réseau nous permet de répondre à des questions sur la formation et l’évolution des étoiles auxquelles il n’a jamais été possible de répondre auparavant.”
Douglas Gies, directeur du CHARA Array, a noté que la recherche a finalement découvert une étape clé cachée dans la vie de couples stellaires proches.
“L’enquête CHARA Array sur les étoiles Be a révélé directement que ces étoiles ont été créées par une transformation globale par transfert de masse”, a déclaré Gies. “Nous voyons maintenant, pour la première fois, le résultat du festin stellaire qui a conduit aux étoiles dénudées.”
L’étude est publiée dans Le journal d’astrophysique.
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2024-02-10 03:02:49
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