Les astronomes voient un nouveau type d'étoile pulsante

Les scientifiques ont découvert un nouveau type d'étoile à pulsations, appelé pulsateurs à sous-nains chauds . En d'autres termes, les étoiles sont chaudes, elles sont petites et leur luminosité change rapidement. Cette photo montre une nébuleuse ou un nuage entourant une étoile morte et géante, maintenant classée dans la catégorie d'un sous - nain . Photo via European Southern Observatory.

Une équipe de scientifiques dirigée par Thomas Kupfer, chercheur à l'UC Santa Barbara, a annoncé le 1er août 2019 la découverte d'une nouvelle classe d'étoiles pulsantes. Les étoiles qui pulsent - ou dont la luminosité change périodiquement - peuvent changer en raison d'un changement de température de l'étoile. Ou l'étoile pourrait en fait changer sa taille. Ou bien la température et le rayon des étoiles peuvent être en train de changer. La luminosité des véritables étoiles à pulsations peut varier de 10% environ, ont déclaré ces scientifiques. La luminosité des étoiles peut varier en secondes, en minutes, en jours, en mois ou même en années. La luminosité des nouveaux pulsateurs varie toutes les cinq minutes environ.

La nouvelle de la découverte a été publiée dans le journal Astrophysical Journal Letters, évalué par les pairs, en juin. Kupfer a expliqué dans une déclaration:

Beaucoup d'étoiles palpitent. Même notre soleil fait à très petite échelle. Celles qui présentent les plus grands changements de luminosité sont généralement des pulsateurs radiaux, qui «respirent» à l’extérieur lorsque l’étoile entière change de taille.

En étudiant en détail les pulsations, les scientifiques peuvent en apprendre davantage sur les propriétés intérieures de ces étoiles, a-t-il déclaré.

Comme tant de découvertes en astronomie, celle-ci était fortuite. Kupfer et ses collègues de Caltech recherchaient des étoiles extrêmement proches, binaires ou doubles, dans les données de Zwicky Transient Facility (ZTF), situé dans l'observatoire de Palomar près de San Diego, en Californie. La ZTF utilise un télescope de 48 pouces et une caméra avec un champ de vision de 47 degrés carrés pour balayer (ou «surveiller») le ciel. Quatre étoiles se sont distinguées par d'importants changements de luminosité en quelques minutes seulement. Les données de suivi ont rapidement confirmé qu’il s’agissait bien de pulsateurs et non de paires binaires.

Kupfer et ses collaborateurs ont maintenant identifié les étoiles qui se démarquent sous le nom de pulsateurs chauds de sous-nains . Un sous-nain est une étoile d'environ un dixième du diamètre du soleil, avec une masse comprise entre 20 et 50% de celle du soleil. Ils sont incroyablement chauds - jusqu'à 50 000 degrés Celsius (90 000 degrés Fahrenheit), comparés aux 5 500 degrés Celsius du soleil. Lars Bildsten, membre de l’équipe, également de l’UC Santa Barbara, a expliqué:

Ces étoiles ont certainement terminé la fusion de tout l’hydrogène de leur noyau en hélium, ce qui explique pourquoi elles sont si petites et peuvent osciller aussi rapidement.

En savoir plus sur les différents types d'étoiles pulsantes

La déclaration de l'équipe a en outre expliqué:

La découverte a été une surprise. Les scientifiques n'avaient jamais prédit l'existence de ces étoiles… mais rétrospectivement, ils s'intègrent bien dans les principaux modèles d'évolution stellaire.

En raison de la faible masse des étoiles, l’équipe pense avoir commencé sa vie en tant qu’étoiles ressemblant au soleil, fusionnant hydrogène et hélium dans leurs noyaux. Après avoir épuisé l'hydrogène dans leurs noyaux, les étoiles se sont développées dans le stade de la géante rouge. Habituellement, une étoile atteindra son plus grand rayon et commencera à fusionner de l'hélium profondément dans le noyau. Cependant, les scientifiques pensent que le matériel extérieur de ces étoiles récemment découvertes a été volé par un compagnon avant que l'hélium ne devienne suffisamment chaud et dense pour fusionner.

Dans le passé, les sous-nains chauds étaient presque toujours liés à des étoiles qui devenaient des géantes rouges, commençaient à fondre de l'hélium dans leurs noyaux, puis se font dépouiller par un compagnon. Les nouvelles découvertes indiquent que ce groupe comprend différents types d'étoiles.

Kupfer a commenté:

Certains font la fusion à l'hélium et d'autres pas.

Ces astronomes ont déclaré que les pulsations des étoiles leur permettaient de sonder les masses et les rayons des étoiles, puis de comparer ces mesures à des modèles informatiques du comportement des étoiles. Etudiant en post-doctorat en astrophysique à l'UC Santa Barbara, Even Bauer (@evbauer_astro sur Twitter), également membre de l'équipe, a commenté:

Nous avons pu comprendre les pulsations rapides en les faisant correspondre à des modèles théoriques avec des noyaux de faible masse constitués d’hélium relativement froid.

Ainsi, une découverte fortuite effectuée par un instrument d'observation du ciel - qui passe ses nuits en silence, observant régulièrement le ciel - a permis de mieux comprendre l'évolution des étoiles. Kupfer a commenté:

Je m'attends à ce que ces grandes enquêtes dans le domaine temporel, telles que le Zwicky Transient Facility, apportent de nombreuses découvertes inattendues à l'avenir.

Conclusion: les scientifiques ont découvert un nouveau type d’étoile à pulsation, appelée pulsateurs chauds sous-nains . En d'autres termes, les étoiles sont chaudes, elles sont petites et leur luminosité change rapidement.

Source: Une nouvelle classe de pulsateurs sous-nains chauds à mode radial de grande amplitude

Via l'Université de Californie, Santa Barbara