Les vents d'une étoile à neutrons dévorant son compagnon

Les binaires X à faible masse (LMXB) sont des systèmes contenant un objet compact (une étoile à neutrons ou un trou noir) alimentés par de la matière arrachée à une étoile compagnon, un processus connu sous le nom d'accrétion. Le plus gros de l'accrétion se fait lors d'éruptions violentes, au cours desquelles la luminosité des systèmes augmente de façon spectaculaire. Dans le même temps, une partie de la matière qui spirale autour de l'objet compact est propulsée dans l'espace sous la forme de vents et de jets.


Une équipe de chercheurs de onze pays, dont Georgios Vasilopoulos (CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg) a étudié la récente éruption d'une LMXB connue sous le nom de Swift J1858. Ils ont utilisé une combinaison de télescopes, dont le télescope spatial Hubble de la NASA, le satellite XMM-Newton de l'ESA, le Very Large Telescope de l'ESO et le Gran Telescopio Canarias espagnol.

Grâce à cette étude multi-longueurs d'onde publiée dans la revue Nature, ils ont détecté des vents de gaz "chaud" ou "froid", qui avaient déjà été observés dans des éruptions de binaires X. Ils ont surtout détecté pour la première fois des signatures d'un vent "tiède" dans les longueurs d'onde ultraviolettes, survenant en même temps que les signatures d'un vent froid dans les longueurs d'onde optiques. L'équipe a aussi pu étudier l'évolution temporelle du gaz qui s'échappe. Ils ont constaté que le vent tiède n'était pas affecté par les fortes variations de la luminosité du système, ce qui était jusqu'ici une prédiction théorique non confirmée, basée sur des simulations sophistiquées.

Les perspectives offertes par ces résultats sont essentielles pour comprendre comment ces objets en accrétion interagissent avec leur environnement. C'est important, car en rejetant de l'énergie et de la matière dans la Galaxie, ils contribuent à la formation de nouvelles générations d'étoiles et à l'évolution de la Galaxie elle-même.

Publication:
Castro Segura, N., Knigge, C., Long, K.S. et al. A persistent ultraviolet outflow from an accreting neutron star binary transient. Nature 603, 52-57 (2022).