Des astronomes découvrent un nouveau type d’étoiles étranges, couvertes de cendres brûlant de l’hélium.

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Fusion stellaire entre deux étoiles naines blanches

Impression d’artiste d’un type rare de fusion stellaire entre deux étoiles naines blanches. Crédit : Nicole Reindl

Une équipe allemande d’astronomes des universités de Tübingen et de Potsdam, dirigée par le professeur Klaus Werner, a découvert un nouveau type d’étoiles étranges. Les spectres de l’échantillon d’étoiles, recueillis par le Large Binocular Telescope en Arizona et le Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) basé à Xinglong, en Chine, et exploité par les Observatoires astronomiques nationaux de l’Académie chinoise des sciences, ont été utilisés pour calculer leur température, leur gravité de surface et leurs abondances élémentaires.

Alors que les étoiles normales ont des surfaces constituées d’hydrogène et d’hélium, Werner et ses collègues ont identifié des étoiles dont les surfaces sont constituées de carbone et d’oxygène, les cendres de la combustion de l’hydrogène – une composition très exotique pour une étoile. La situation est d’autant plus surprenante que les nouvelles étoiles ont des températures et des rayons qui indiquent qu’elles brûlent encore de l’hélium dans leur cœur.

“Normalement, nous nous attendons à ce que les étoiles présentant ces compositions de surface aient déjà fini de brûler de l’hélium dans leur cœur et qu’elles soient en passe de devenir des naines blanches. Ces nouvelles étoiles représentent un défi important pour notre compréhension de l’évolution stellaire”, explique le professeur Klaus Werner de l’université de Tübingen, auteur principal de cet article.

Ces résultats ont été publiés dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Publié dos à dos avec cet article dans la même revue, un second article d’un groupe d’astronomes de l’Université de La Plata (Argentine) et de l’Institut Max Planck d’astrophysique de Garching (Allemagne) propose une explication possible de leur formation. “Nous pensons que les étoiles découvertes par nos collègues allemands pourraient s’être formées lors d’un type très rare de fusion stellaire entre deux étoiles de la même famille. naine blanche Nous pensons que les étoiles découvertes par nos collègues allemands ont pu se former lors d’un événement de fusion stellaire très rare entre deux naines blanches”, explique Miller Bertolami, auteur principal du second article.

Les fusions stellaires sont connues pour se produire entre les naines blanches dans les systèmes binaires proches en raison du rétrécissement de l’orbite causé par l’émission de .ondes gravitationnelles. “Habituellement, les fusions de naines blanches ne conduisent pas à la formation d’étoiles enrichies en carbone et en oxygène”, explique Miller Bertolami, “mais nous pensons que, pour les systèmes binaires formés avec des masses très spécifiques, une naine blanche riche en carbone et en oxygène pourrait être perturbée et accréditée sur une naine blanche riche en hélium, conduisant à la formation de ces étoiles”, ajoute le chercheur.

Pourtant, aucun modèle d’évolution stellaire actuel ne peut expliquer complètement ces étoiles. Comme le précise Miller Bertolami, “nous avons besoin de modèles affinés pour évaluer si ces fusions peuvent réellement se produire. Ces modèles pourraient non seulement nous aider à mieux comprendre ces étoiles, mais aussi à mieux appréhender l’évolution tardive des systèmes binaires et la manière dont leurs étoiles échangent leur masse au cours de leur évolution”. Jusqu’à ce que les astronomes développent des modèles plus raffinés pour l’évolution des étoiles binaires, l’origine des étoiles nouvellement découvertes sera sujette à débat.

Pour en savoir plus sur cette recherche, lisez Astronomers Discover a Strange New Type of Star Covered in Helium Burning Ashes.

Référence : “Découverte de sous-narfs chauds couverts de cendres brûlant de l’hélium” par Klaus Werner, Nicole Reindl, Stephan Geier et Max Pritzkuleit, 12 février 2022, Notices mensuelles de la société royale d’astronomie : Lettres.
DOI : 10.1093/mnrasl/slac005

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