Quand un trio d'étoiles devient un couple: une histoire cataclysmique retracée

Publié par Adrien le 19/04/2024 à 06:00
Source: ESO
EN, DE, ES, PT
Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)

Lorsque les astronomes ont observé un couple stellaire au cœur d'un impressionnant nuage de gaz et de poussière, ils ont été surpris. Les paires d'étoiles sont généralement très similaires, comme des jumeaux, mais dans le cas de HD 148937, l'une des étoiles semble plus jeune et, contrairement à l'autre, est magnétique.

De nouvelles données de l'Observatoire Européen Austral (ESO) suggèrent qu'il y avait à l'origine trois étoiles dans le système, jusqu'à ce que deux d'entre elles entrent en collision et fusionnent. Cet événement violent a créé le nuage qui l'entoure et modifia à jamais le destin du système.


La nébuleuse (NGC 6164/6165) entourant HD 148937 vue en lumière visible.

"Lors de mes recherches, j'ai été frappée par la particularité de ce système", explique Abigail Frost, astronome à l'ESO au Chili et autrice principale de l'étude publiée aujourd'hui dans Science. Le système, HD 148937, est situé à environ 3800 années-lumière de la Terre, dans la direction de la constellation Norma.

Elle est composée de deux étoiles beaucoup plus massives que le Soleil et entourée d'une magnifique nébuleuse, un nuage de gaz et de poussières. "Une nébuleuse entourant deux étoiles massives est une rareté, et cela nous a donné l'impression que quelque chose de cool devait s'être produit dans ce système. Au fur et à mesure que nous examinions ces données, cette impression n'a fait que croître".

"Après une analyse détaillée, nous avons pu déterminer que l'étoile la plus massive semble beaucoup plus jeune que son compagnon, ce qui n'est pas logique puisqu'elles auraient dû se former en même temps !" explique Abigail Frost. La différence d'âge - une étoile semble être au moins 1,5 million d'années plus jeune que l'autre - suggère que quelque chose a dû rajeunir l'étoile la plus massive.

Une autre pièce du puzzle est la nébuleuse qui entoure les étoiles, connue sous le nom de NGC 6164/6165. Elle est âgée de 7 500 ans, soit des centaines de fois plus jeune que les deux étoiles. La nébuleuse présente également de très grandes quantités d'azote, de carbone et d'oxygène, ce qui est surprenant, car ces éléments sont normalement attendus à l'intérieur d'une étoile, et non à l'extérieur ; c'est comme si un événement violent les avait libérés.


Vue à grand champ de la région du ciel autour de la nébuleuse NGC 6164/6165.

Pour élucider ce mystère, l'équipe a rassemblé neuf années de données provenant des instruments PIONIER et GRAVITY, tous deux installés sur le Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l'ESO, situé dans le désert d'Atacama au Chili. Ils ont également utilisé des données d'archives de l'instrument FEROS à l'observatoire de La Silla de l'ESO.

"Nous pensons que ce système avait au moins trois étoiles à l'origine ; deux d'entre elles devaient être proches à un moment donné de l'orbite, tandis qu'une autre étoile était beaucoup plus éloignée", explique Hugues Sana, professeur à la KU Leuven, en Belgique, et principal responsable des observations. "Les deux étoiles internes ont fusionné de manière violente, créant une étoile magnétique et rejetant de la matière, ce qui a donné naissance à la nébuleuse. L'étoile la plus éloignée a formé une nouvelle orbite avec l'étoile nouvellement fusionnée, devenue magnétique, créant ainsi la binaire que nous voyons aujourd'hui au centre de la nébuleuse".

"Le scénario de la fusion me trottait déjà dans la tête en 2017 lorsque j'étudiais les observations de nébuleuses obtenues avec le télescope spatial Herschel de l'Agence Spatiale Européenne", ajoute le coauteur Laurent Mahy, actuellement chercheur senior à l'Observatoire royal de Belgique. "La découverte d'une différence d'âge entre les étoiles suggère que ce scénario est le plus plausible, et ce n'est qu'avec les nouvelles données de l'ESO qu'il a été possible de le démontrer."

Ce scénario explique également pourquoi l'une des étoiles du système est magnétique alors que l'autre ne l'est pas - une autre caractéristique particulière de HD 148937 repérée dans les données du VLTI.

En même temps, elle contribue à résoudre un mystère de longue date en astronomie: comment les étoiles massives obtiennent leurs champs magnétiques. Si les champs magnétiques sont une caractéristique commune des étoiles de faible masse comme notre soleil, les étoiles plus massives ne peuvent pas maintenir des champs magnétiques de la même manière. Pourtant, certaines étoiles massives sont bel et bien magnétiques.

Les astronomes soupçonnaient depuis un certain temps que les étoiles massives pouvaient acquérir des champs magnétiques lors de la fusion de deux étoiles. Mais c'est la première fois que des chercheurs trouvent une preuve directe de ce phénomène. Dans le cas de HD 148937, la fusion a dû se produire récemment. "Le magnétisme dans les étoiles massives ne devrait pas durer très longtemps par rapport à la durée de vie de l'étoile, il semble donc que nous ayons observé cet événement rare très peu de temps après qu'il se soit produit", ajoute Abigail Frost.

L'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO, actuellement en construction dans le désert chilien d'Atacama, permettra aux chercheurs de comprendre plus en détail ce qui s'est passé dans le système, et peut-être de révéler d'autres surprises.
Page générée en 0.008 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise