Un étrange type d’étoile ultra-lourde devient massive en se nourrissant du corps gonflé et mourant de son compagnon, confirme une nouvelle recherche.
Alors que les astronomes soupçonnent depuis longtemps que ces « étoiles de baryum » — nommées ainsi en raison de leurs niveaux inhabituellement élevés de l’élément lourd baryum — proviennent de l’alimentation à partir de la matière d’un compagnon, maintenant ils ont finalement attrapé ces sangsues stellaires sur le fait.
Les astronomes William P. Bidelman et Philip Keena ont été les premiers à découvrir ces étoiles en 1951 après avoir remarqué des niveaux élevés de baryum dans leur atmosphère. Toutes les étoiles sont constituées presque entièrement d’hydrogène et d’hélium, mais elles contiennent de petites traces d’éléments plus lourds comme le baryum.
Les étoiles au baryum se situent à un autre niveau. En plus du baryum, elles contiennent de grandes quantités d’autres éléments lourds qui se forment selon une méthode particulière, connue sous le nom de processus S.
Les astrophysiciens savaient déjà que le processus S se produit à l’intérieur des grandes étoiles vers la fin de leur vie lorsque les neutrons entrent en collision avec des éléments légers comme l’hélium et l’hydrogène, provoquant leur fusion en éléments plus lourds comme le carbone, le strontium et le baryum.
Mais les étoiles de baryum elles-mêmes ne sont pas toujours proches de la fin de leur vie, elles n’auraient donc pas pu former ces éléments par elles-mêmes. Dans un article publié dans la base de données de pré-impression arXiv Le 4 septembre, des astronomes confirment que ces étranges étoiles lourdes sont des sangsues cosmiques.
L’équipe a découvert deux nouvelles étoiles à baryum. Outre la mesure des éléments du processus S au sein des étoiles, elle a également exclu de nombreux processus nucléaires qui pourraient expliquer la formation de ces étoiles.
Ils ont également confirmé pour la première fois que chacune de ces étoiles fait partie d’un système binaire. Dans un cas, ils ont trouvé des preuves solides que la compagne est une naine blanche, le vestige d’une étoile semblable au Soleil.
Les étoiles à baryum ne pouvant pas produire elles-mêmes leurs éléments lourds, les étoiles compagnes proches sont la source la plus probable. Dans ce scénario, pour obtenir son baryum, l’étoile compagne doit parcourir tout son cycle de vie. Vers la fin de sa vie, l’étoile compagne entame le processus S et produit de grandes quantités de baryum et d’autres éléments, qui se dirigent ensuite vers sa haute atmosphère. À mesure que l’étoile compagne gonfle pour devenir une géante rouge, elle finit par perdre complètement son atmosphère. Une partie de cette atmosphère se retrouve sur son partenaire, enrichissant cette étoile et la transformant en étoile à baryum.
Les astronomes soupçonnaient depuis longtemps ce scénario, mais ils n’en avaient aucune preuve directe. Les nouvelles étoiles binaires au baryum sont les premiers exemples de ce type, ce qui apporte un élément de preuve solide pour étayer cette énigme complexe.
