À environ 2 000 années-lumière de la Terre, une étoile se catapulte vers le bord de la voie Lactée. Cette étoile particulière, connue sous le nom de LP 40−365, fait partie d’une race unique d’étoiles en mouvement rapide – des restes d’étoiles massives. nain blanc étoiles qui ont survécu en morceaux après une gigantesque explosion stellaire.
“Cette étoile se déplace si vite qu’elle quitte presque certainement la galaxie…[it’s] se déplaçant à près de trois millions de kilomètres à l’heure », explique JJ Hermes, professeur adjoint d’astronomie au Boston University College of Arts & Sciences. Mais pourquoi cet objet volant sort-il rapidement de la Voie lactée ? Parce que c’est un éclat d’obus d’une explosion passée – un événement cosmique connu sous le nom de supernova – qui est toujours propulsé vers l’avant.
Dans le rendu de cet artiste, une paire rapprochée d’étoiles naines blanches est configurée pour finalement exploser dans ce qu’on appelle une supernova. Cela se produit lorsqu’une naine blanche se nourrit de son étoile compagne jusqu’à ce que les deux étoiles explosent, avec parfois seulement des restes. Crédit : photo avec l’aimable autorisation de Caltech/Zwicky Transient Facility
“Avoir subi une détonation partielle et survivre est très cool et unique, et ce n’est qu’au cours des dernières années que nous avons commencé à penser que ce genre d’étoile pouvait exister”, explique Odelia Putterman, une ancienne étudiante de BU qui a travaillé dans le laboratoire d’Hermès.
Dans un nouvel article publié dans Les lettres du journal astrophysique, Hermes et Putterman découvrent de nouvelles observations sur ce «shrapnel d’étoiles» restant qui donne un aperçu d’autres étoiles ayant un passé catastrophique similaire.
“Ce que nous voyons, ce sont les sous-produits de violentes réactions nucléaires qui se produisent lorsqu’une étoile se fait exploser.”
– JJ Hermès
Putterman et Hermes ont analysé les données de Nasa‘s Le télescope spatial Hubble et Transiting Exoplanet Survey Satellite (ESSAI), qui surveille le ciel et collecte des informations lumineuses sur les étoiles proches et lointaines. En examinant divers types de données lumineuses provenant des deux télescopes, les chercheurs et leurs collaborateurs ont découvert que le LP 40−365 n’est pas seulement projeté hors de la galaxie, mais qu’en fonction des modèles de luminosité des données, il tourne également sur sa sortie. .
« La star est en fait larguée par l’explosion, et nous sommes [observing] sa rotation à sa sortie », explique Putterman, qui est le deuxième auteur de l’article.
“Nous avons creusé un peu plus pour comprendre pourquoi cette étoile [was repeatedly] de plus en plus lumineux et plus faible, et l’explication la plus simple est que nous voyons quelque chose à [its] la surface tourne dans et hors de vue toutes les neuf heures », suggérant son taux de rotation, dit Hermes. Toutes les étoiles tournent, même notre soleil tourne lentement sur son axe tous les 27 jours. Mais pour un fragment d’étoile qui a survécu à une supernova, neuf heures sont considérées comme relativement lentes.
Les supernovas se produisent lorsqu’une naine blanche devient trop massive pour se soutenir, déclenchant finalement une détonation cosmique d’énergie. Trouver le taux de rotation d’une étoile comme LP 40−365 après une supernova peut donner des indices sur le système à deux étoiles d’origine dont elle est issue. Il est courant dans l’univers que les étoiles viennent en paires rapprochées, y compris les naines blanches, qui sont des étoiles très denses qui se forment vers la fin de la vie d’une étoile. Si une naine blanche donne trop de masse à l’autre, l’étoile jetée peut s’autodétruire, entraînant une supernova. Les supernovas sont monnaie courante dans la galaxie et peuvent se produire de différentes manières, selon les chercheurs, mais elles sont généralement très difficiles à voir. Cela rend difficile de savoir quelle étoile a implosé et quelle étoile a déversé trop de masse sur son partenaire stellaire.
Sur la base du taux de rotation relativement lent du LP 40-365, Hermes et Putterman sont plus confiants qu’il s’agit d’éclats d’obus de l’étoile qui s’autodétruisent après avoir été nourris avec trop de masse par son partenaire, alors qu’ils tournaient autrefois l’un autour de l’autre à grande vitesse. Parce que les étoiles étaient en orbite si rapidement et étroitement, l’explosion a lancé les deux étoiles, et maintenant nous ne voyons que LP 40-365.
“Cette [paper] ajoute une couche supplémentaire de connaissances sur le rôle que ces étoiles ont joué lorsque la supernova s’est produite », et sur ce qui peut arriver après l’explosion, dit Putterman. “En comprenant ce qui se passe avec cette étoile en particulier, nous pouvons commencer à comprendre ce qui se passe avec de nombreuses autres étoiles similaires issues d’une situation similaire.”
“Ce sont des étoiles très étranges”, dit Hermes. Des étoiles comme LP 40-365 ne sont pas seulement parmi les étoiles les plus rapides connues des astronomes, mais aussi les étoiles les plus riches en métaux jamais détectées. Des étoiles comme notre soleil sont composées d’hélium et d’hydrogène, mais une étoile qui a survécu à une supernova est principalement composée de matériau métallique, car « ce que nous voyons sont les sous-produits de violentes réactions nucléaires qui se produisent lorsqu’une étoile se fait exploser. “, dit Hermes, rendant les éclats d’étoiles comme celui-ci particulièrement fascinants à étudier.
Référence : “Rotation de 8,9 heures dans le Partily Burnt Runaway Stellar Remnant LP 40-365 (GD 492)” par JJ Hermes, Odelia Putterman, Mark A. Hollands, David J. Wilson, Andrew Swan, Roberto Raddi, Ken J. Shen et Boris T. Gänsicke, le 7 juin 2021, Les lettres du journal astrophysique.
DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ac00a8
Cette recherche a été financée par une subvention NASA TESS Cycle 2; le Conseil européen de la recherche ; une subvention du UK Science and Technology Facilities Council ; le programme de bourses postdoctorales Beatriu de Pinós, financé par le Secrétariat des Universités et de la Recherche (Gouvernement de Catalogne) ; le programme Horizon 2020 de recherche et d’innovation de l’Union européenne dans le cadre d’une bourse Maria Skłodowska-Curie ; le programme de théorie de l’astrophysique de la NASA ; et par une bourse de recherche Leverhulme.
