Ces étoiles cannibales dévorent leur voisine: voici comment elles procèdent

Publié par Adrien le 20/02/2024 à 13:00
Source: The Astrophysical Journal
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Les interactions entre étoiles binaires offrent un spectacle particulièrement intrigant. Récemment, des astronomes ont mis en lumière un phénomène stellaire singulier: le processus de cannibalisme stellaire au sein de systèmes binaires serrés. Cette découverte, fruit de l'observation minutieuse d'étoiles B à émission de ligne, dites Be, révèle les dessous d'une danse cosmique où l'une des étoiles se voit littéralement dépouillée de sa matière par sa compagne, la transformant en un noyau chaud et dense: une sous-naine.


Crédits: Marisa Grove/Institute of Astronomy/University of Cambridge

Au cœur de cette étude, le télescope CHARA a joué un rôle clé, permettant aux chercheurs de Georgia State, sous la direction de l'associé de recherche postdoctoral Robert Klement, de déceler les faibles motifs lumineux émis par les étoiles sous-naines en orbite autour des étoiles Be. Ces observations ont mis en évidence le mécanisme de transfert de masse responsable de la création des étoiles Be et des sous-naines, levant le voile sur un aspect jusqu'alors mystérieux de l'évolution des étoiles binaires.

Les étoiles binaires en question partagent un destin lié par leur proximité. En vieillissant, l'étoile massive du système peut se dilater jusqu'à remplir son lobe de Roche (une surface équipotentielle) amorçant ainsi un transfert de matière vers sa compagne. Ce processus non seulement dénude l'étoile donneuse de ses couches externes, la réduisant à une sous-naine, mais accélère également la rotation de l'étoile réceptrice, lui conférant une vitesse de rotation élevée. Cette dynamique entraîne la formation d'un disque d'accrétion autour de l'étoile Be, composé de la matière arrachée à sa compagne.



Diagramme montrant comment une étoile gonfle, remplissant son lobe de Roche et alimentant en matière une étoile compagne.
Image: Swinburne University of Technology

Les observations réalisées grâce à l'Array CHARA ont non seulement confirmé l'accélération de la rotation des étoiles Be à la suite du transfert de matière, mais ont également permis de détecter neuf compagnons faiblement lumineux, témoignant de l'extrême transformation subie par les étoiles dépouillées. Les mesures de masse effectuées révèlent que les sous-naines ont perdu presque toute leur substance, illustrant l'ampleur de ce phénomène cannibalique.

Ce travail de recherche, publié dans The Astrophysical Journal, n'est qu'un début. Robert Klement prévoit d'étendre cette quête aux horizons méridionaux depuis le Très Grand Télescope (VLT) au Chili et d'utiliser le Télescope Spatial Hubble pour examiner davantage la lumière ultraviolette émise par les sous-naines chaudes. Ces efforts promettent d'enrichir notre compréhension de la formation et de l'évolution stellaire, offrant un nouveau regard sur le destin complexe des étoiles dans notre Univers.
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