La découverte de "Triple star" pourrait révolutionner notre compréhension de l'évolution stellaire.

20 novembre 2023

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par l'université de Leeds

Une nouvelle découverte révolutionnaire des scientifiques de l'université de Leeds pourrait transformer la façon dont les astronomes comprennent certaines des étoiles les plus grandes et les plus communes de l'univers. L'article intitulé "Gaia découvre une différence de binarité entre les étoiles B et Be à petite échelle : des preuves de transfert de masse causant le phénomène Be" a été publié dans le journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Une recherche menée par l'étudiant en doctorat Jonathan Dodd et le Professeur René Oudmaijer, de l'École de physique et d'astronomie de l'université, indique de nouvelles preuves intrigantes selon lesquelles les étoiles Be massives, jusqu'à présent principalement considérées comme des étoiles doubles, pourraient en réalité être "triples".

Cette découverte remarquable pourrait révolutionner notre compréhension de ces objets, un sous-ensemble des étoiles B, qui sont considérées comme un "terrain d'essai" important pour développer des théories sur l'évolution des étoiles de manière plus générale.

Ces étoiles Be sont entourées d'un disque caractéristique constitué de gaz, similaire aux anneaux de Saturne dans notre propre système solaire. Et bien que les étoiles Be soient connues depuis environ 150 ans - ayant été identifiées pour la première fois par le célèbre astronome italien Angelo Secchi en 1866 - jusqu'à présent, personne ne sait comment elles se sont formées.

Le consensus parmi les astronomes jusqu'à présent était que les disques étaient formés par la rotation rapide des étoiles Be, elle-même pouvant être causée par l'interaction des étoiles avec une autre étoile dans un système binaire.

M. Dodd, auteur correspondant de la recherche, a déclaré : "Le meilleur point de référence pour cela est si vous avez regardé Star Wars, il y a des planètes où il y a deux soleils."

De nouvelles recherches utilisant des données provenant du télescope spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne ont toutefois révélé que ces étoiles existent en réalité dans des systèmes triples, avec trois corps interagissant au lieu de seulement deux.

M. Dodd a ajouté : "Nous avons observé le mouvement des étoiles à travers le ciel nocturne, sur des périodes plus longues comme 10 ans et 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 plus d'une, nous observerons une légère oscillation ou, dans le meilleur des cas, une spirale.

"Nous avons appliqué cela aux deux groupes d'étoiles que nous examinons - les étoiles B et les étoiles Be - et ce que nous avons trouvé, de manière déroutante, c'est qu'au début il semble que les étoiles Be aient un taux de compagnons inférieur aux étoiles B. C'est intéressant car nous nous attendions à ce qu'elles aient un taux plus élevé."

Cependant, le chercheur principal, le Professeur Oudmaijer, a déclaré : "Le fait que nous ne les voyions pas pourrait être dû au fait qu'ils sont maintenant trop faibles pour être détectés."

Les chercheurs ont ensuite examiné un ensemble de données différent, à la recherche d'étoiles compagnons plus éloignées, et ont constaté qu'à ces séparations plus importantes, le taux d'étoiles compagnons est très similaire entre les étoiles B et les étoiles Be.

A partir de là, ils ont pu déduire que dans de nombreux cas, une troisième étoile entre en jeu, forçant le compagnon à se rapprocher de l'étoile Be - suffisamment proche pour que la masse puisse être transférée d'une étoile à l'autre et former le disque caractéristique des étoiles Be. Cela pourrait également expliquer pourquoi nous ne voyons plus ces compagnons ; ils sont devenus trop petits et faibles pour être détectés après que l'étoile Be "vampire" ait aspiré une grande partie de leur masse.

Cette découverte pourrait avoir de grandes répercussions dans d'autres domaines de l'astronomie - y compris notre compréhension des trous noirs, des étoiles à neutrons et des sources d'ondes gravitationnelles.

Le Professeur Oudmaijer a déclaré : "Il y a une révolution en cours dans la physique en ce moment autour des ondes gravitationnelles. Nous observons ces ondes gravitationnelles depuis seulement quelques années maintenant, et on a découvert qu'elles étaient dues à la fusion des trous noirs.

'We know that these enigmatic objects—black holes and neutron stars—exist, but we don't know much about the stars that would become them. Our findings provide a clue to understanding these gravitational wave sources.'

He added, 'Over the last decade or so, astronomers have found that binarity is an incredibly important element in stellar evolution. We are now moving more towards the idea it is even more complex than that and that triple stars need to be considered.'

'Indeed,' Oudmaijer said, 'triples have become the new binaries.'

Journal information: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , arXiv

Provided by University of Leeds