Les astronomes ont découvert le « lien manquant » reliant la mort des étoiles solaires à la naissance de restes stellaires nains blancs, sous la forme d’un nain blanc « vampire adolescent ».
Ce vampire n’est pas intéressé par le sang qui coule dans vos veines, cependant. Le nain blanc en question, désigné Gaia22ayj et situé à environ 8 150 années-lumière de la Terre, se nourrit avec vanne du plasma stellaire d’une étoile complémentaire.
L’équipe qui a fait cette découverte a observé le nain blanc en utilisant l’installation transitoire de Zwicky (ZTF) à l’Observatoire Palomar en Californie. Les chercheurs ont scanné le ciel nocturne au-dessus de l’hémisphère nord, chassant les «transitoires» – les corps astronomiques subissant un changement rapide.
GAIA22AYJ a initialement attiré l’attention des astronomes avec son signal pulsé rapide, qui a conduit à sa classification comme un double nain blanc détaché binaire – deux étoiles naines blanches en orbite.
Cependant, cette théorie ne correspondait pas tout à fait à d’autres observations de GAIA22AYJ, ce qui a révélé que c’était l’un des objets les plus extrêmes jamais vus, augmentant de la luminosité de 700% sur une durée de 2 minutes.
En effet, Gaia22Ayj est en fait un nain blanc se nourrissant d’une étoile complémentaire, avec ce binaire dans une phase rare et de courte durée de sa vie (ou devrait-ce être la mort).
Connaissez vos étoiles mortes
Les étoiles meurent après avoir utilisé le carburant nécessaire à la fusion nucléaire. Quel genre de mort et de vie après la mort, ils éprouvent dépend de leur messe.
Des étoiles avec des masses supérieures à huit fois celles du soleil meurent dans de violentes explosions de supernova, puis deviennent soit des étoiles neutroniques très denses, soit des trous noirs. Les étoiles avec des masses plus proches de celles du soleil ne «Go du Nova», subissant plutôt des transformations plus sourdes en nains blancs.
Notre propre Soleil connaîtra cette dernière transformation en environ six milliards d’années après avoir permis la majeure partie de sa masse pendant une phase géante rouge enflée, finissant par s’effondrer comme une braise stellaire qui couvre.
Cependant, environ la moitié de toutes les étoiles avec des masses similaires à celles du soleil ont une étoile complémentaire binaire. Et, si leurs stars compagnons se rapprochent trop, les nains blancs peuvent obtenir une deuxième rafale de vie en les dépouillant de matériaux stellaires. Ce processus de transfert de masse vampirique est exactement ce qui semble se produire entre le nain blanc de GAIA22AYJ et son étoile compagnon.
GAIA22AYJ a initialement confondu les astronomes. La façon dont son intensité lumineuse variait au fil du temps – sa courbe de lumière – n’avait aucun sens pour un binaire nain double blanc détaché.
Cela a conduit Tony Rodriguez, un étudiant diplômé du groupe stellaire ZTF du California Institute of Technology, pour se demander pourquoi la courbe lumineuse prendrait la forme qu’elle a fait. Rassemblant plus de données, Rodriguez et ses collègues ont réalisé que GAIA22AYJ est probablement un nain blanc orbité par une étoile de masse basse « normale », pas une deuxième naine blanche. Et ils ont en outre déterminé que GAIA22AYJ est très magnétique, avec sa composante naine blanche tournant à un rythme rapide.
Cela leur a rappelé un pulsar nain blanc, une étoile morte hautement magnétique qui balaie le rayonnement électromagnétique à travers l’univers lorsqu’elle tourne, comme un phare cosmique. Cependant, le processus d’alimentation vampirique trouvé dans gaia22ayj n’est pas quelque chose généralement associé aux pulsars nains blancs.
L’équipe a finalement conclu que GAIA22AYJ est un lien manquant dans le cycle de vie des pulsars nains blancs, une phase précoce rare et de courte durée de ces objets.
« Nous avons déjà vu deux systèmes pour nourrissons, des étoiles naines blanches dans un système binaire dont la rotation rapide construit un champ magnétique fort. Et nous avions vu beaucoup de systèmes d’étoiles adultes où l’étoile naine blanche tournait très lentement », a déclaré Rodriguez dans un communiqué.
« Mais c’était la première étoile que nous ayons vue qui est en plein milieu de sa phase » adolescente « , alors qu’elle a déjà établi un champ magnétique fort et commence à peine à entacher la matière de l’étoile complémentaire sur elle-même », a-t-il ajouté. « Nous n’avons jamais attrapé un système en train de tourner si rapidement mais aussi ralentir considérablement, tout en gagnant de la masse de son compagnon. »
Cette découverte est encore plus excitante car cette phase dure environ 40 millions d’années. Cela peut sembler une période incroyablement longue, mais c’est relativement court lorsque l’on considère que des étoiles comme le soleil vivent pendant environ 10 milliards d’années avant même de se transformer en nains blancs. Ainsi, cette « phase adolescente » ne représente que 0,4% de la vie d’une étoile. Pour le contexte, si la star était un humain moyen, cette phase adolescente ne durerait que 107 jours.
À peine assez de temps pour peindre le noir de votre chambre.
« Les données prises à l’observatoire WM Keck ont fourni des preuves solides que ce système avait un champ magnétique fort et que l’on cachent la matière sur le nain blanc », a déclaré Rodriguez. « Des données supplémentaires des instruments uniques disponibles à l’Observatoire Palomar ont montré que ce système ralentit remarquablement. »
Les recherches de l’équipe ont été publiées en février dans la revue Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
Cet article a été initialement publié sur Space.com.
