La découverte de la « triple étoile » ébranle les théories de l’évolution stellaire

Une étude pionnière menée par des scientifiques de l’Université de Leeds suggère que les étoiles Be font partie de systèmes à trois étoiles, plutôt que de systèmes binaires comme on le pensait auparavant. Ce résultat, dérivé des données du satellite Gaia, remet en question les théories traditionnelles de formation d’étoiles et pourrait avoir un impact sur notre connaissance des trous noirs, des étoiles à neutrons et des étoiles à neutrons. Ondes gravitationnelles.

Une nouvelle découverte révolutionnaire réalisée par des scientifiques de l’Université de Leeds pourrait changer la façon dont les astronomes comprennent certaines des étoiles les plus grandes et les plus communes de l’univers.

Les recherches menées par le doctorant Jonathan Dodd et le professeur René Odemeyer, de l’École de physique et d’astronomie de l’université, mettent en évidence de nouvelles preuves intéressantes selon lesquelles les étoiles Be massives – que l’on pensait jusqu’à présent exister en étoiles doubles – pourraient en fait être des « triples ».

Cette découverte remarquable pourrait révolutionner notre compréhension des objets – un sous-ensemble des étoiles B – qui constituent un « banc d’essai » important pour développer des théories sur l’évolution des étoiles en général.

L’impression de l’artiste se compose d’une étoile entourée d’un disque (une étoile « vampire » ; premier plan) et d’une étoile compagne dépouillée de ses parties extérieures (arrière-plan). Crédit : ISO/L. Calada

La nature soit des étoiles

Les étoiles sont entourées d’un disque distinct fait de gaz – semblable à des anneaux Saturne Dans notre propre système solaire. Bien que les étoiles Be soient connues depuis environ 150 ans – après avoir été identifiées pour la première fois par le célèbre astronome italien Angelo Cecchi en 1866 – personne ne savait jusqu’à présent comment elles se sont formées.

Jusqu’à présent, le consensus parmi les astronomes est que les disques se forment en raison de la rotation rapide des étoiles Be, et cela pourrait en soi être causé par l’interaction de l’étoile avec une autre étoile dans un système binaire.

Vue d’artiste d’une star vampire (à gauche) volant des objets à sa victime. Crédit : iso/m. Kornmesser/SE de Mink

Détection de systèmes triples

« Le meilleur point de référence pour cela est que si vous avez regardé Star Wars, il existe des planètes qui ont deux soleils », a déclaré M. Dodd, l’auteur du journal.

Mais maintenant, en analysant les données du satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne, les scientifiques affirment avoir trouvé la preuve que ces étoiles existent réellement dans des systèmes triples – avec trois objets interagissant au lieu de seulement deux.

M. Dodd a ajouté : « Nous avons observé la façon dont les étoiles se déplacent dans le ciel nocturne, sur des périodes plus longues, par exemple 10 ans, et sur des périodes plus courtes, d’environ six mois. Si une étoile se déplace en ligne droite, nous savons qu’il n’y a qu’une seule étoile, mais s’il y en a plusieurs, nous voyons une légère oscillation, ou au mieux, un vortex.

« Nous avons appliqué cela aux deux groupes d’étoiles que nous observons – les étoiles B et les étoiles Be – et ce que nous avons découvert, de manière déroutante, c’est qu’au départ, les étoiles Be semblent avoir un taux de compagnon inférieur à celui des étoiles B. C’est intéressant parce que nous attendez-vous à ce qu’ils aient un taux plus élevé.

Cependant, le chercheur principal, le professeur Odemeyer, a déclaré : « Le fait que nous ne les voyons pas est peut-être dû au fait qu’ils sont désormais trop faibles pour être détectés. »

Transfert de masse

Les chercheurs ont ensuite examiné un ensemble de données différent, à la recherche d’étoiles compagnes distantes, et ont découvert qu’à ces distances de séparation plus grandes, le taux d’étoiles compagnes est très similaire entre les étoiles B et Be.

De cela, ils ont pu en déduire que dans de nombreux cas, une troisième étoile apparaît, forçant le compagnon à se rapprocher de l’étoile Be – suffisamment près pour que la masse puisse être transférée d’une étoile à une autre et former le disque stellaire Be distinct. Cela pourrait aussi expliquer pourquoi on ne voit plus ces compagnons ; Elle est devenue trop petite et trop faible pour être détectée après que l’étoile « vampire » de Be ait absorbé une grande partie de sa masse.

Impact astronomique plus large

Cette découverte pourrait avoir d’énormes implications pour d’autres domaines de l’astronomie, notamment notre compréhension des trous noirs, des étoiles à neutrons et des sources d’ondes gravitationnelles.

Le professeur Odemeijer a déclaré : « Il y a actuellement une révolution en physique autour des ondes gravitationnelles. Nous n’observons ces ondes gravitationnelles que depuis quelques années, et il a été découvert qu’elles étaient causées par la fusion de trous noirs. « 

« Nous savons que ces objets mystérieux – trous noirs et étoiles à neutrons – existent, mais nous ne savons pas grand-chose des étoiles qu’ils deviendront. Nos découvertes fournissent un indice pour comprendre les sources de ces ondes gravitationnelles.

Il a ajouté : « Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont découvert que le binaire est un élément très important dans l’évolution des étoiles. On s’oriente désormais davantage vers l’idée que c’est plus compliqué que cela, et qu’il faut prendre en compte les étoiles triples.

« En fait, les trois sont devenus les nouveaux deux », a déclaré Odemeijer.

Référence: « Gaïa « La dissimilarité dans le binaire des étoiles B et Be révélée à petite échelle : preuve d’un transfert de masse à l’origine du phénomène Be » par Jonathan M. Dowd, Rene D. Odemeijer, Isaac C. Radley, Miguel Feuc et Abigail J. Frost, 12 octobre 2023, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
est ce que je: 10.1093/mnras/stad3105

L’équipe à l’origine de la découverte comprend le doctorant M. Dodd et le professeur O’Demeyer de Leeds, ainsi que le doctorant Isaac Radley de l’Université de Leeds et deux anciens universitaires de Leeds, le Dr Miguel Fiock de l’Observatoire ALMA au Chili et le Dr Abigail Frost de l’Observatoire européen. Observatoire Austral au Chili. L’équipe a reçu un financement du Conseil des installations scientifiques et technologiques (STFC).