Ces 2 étoiles mortes se fouettent l'une l'autre en quelques minutes

On a aperçu deux étoiles mortes qui se fouettaient toutes les sept minutes. Le nouveau duo dynamique, officiellement connu sous le nom de ZTF J1539 + 5027, est la deuxième paire d'étoiles mortes en orbite la plus rapide, appelées naines blanches, encore découverte.

La paire, située à près de 8 000 années-lumière de la constellation de Boötes, est également le système binaire à éclipses le plus rapide, ce qui signifie qu'un nain blanc se croise de manière répétée l'un devant l'autre de notre point de vue.

Les astronomes de l'observatoire Palomar, près de San Diego, en Californie, ont découvert la paire d'étoiles à l'aide du système Zitty Transient Facility (ZTF) de Caltech, une étude du ciel ultramoderne qui balaye rapidement le ciel nocturne à la recherche de tout ce qui bouge, clignote ou autrement varie en luminosité.

Les étoiles de la paire nouvellement découverte gravitent autour de leur orbite toutes les sept minutes environ. Lorsque l'étoile plus grande et plus froide passe devant, ou éclipse, l'étoile la plus petite et la plus chaude, la lumière de l'étoile la plus petite est bloquée. Pour les astronomes qui observent le système, la paire semble disparaître pendant environ 30 secondes lors de la phase d’éclipse de leur orbite.

Concept de l'artiste de la paire de nains blancs en orbite, appelé ZTF J1530 + 5027. Image via Caltech / IPAC / R. Blesser.

Selon les observations des astronomes, chacun des nains blancs retrouvés a à peu près la taille de la Terre. L'un est un peu plus petit et plus lumineux que l'autre et, ensemble, ils pèsent autant que notre soleil. Les deux objets gravitent très près l'un de l'autre, à un cinquième de la distance entre la Terre et la Lune; En fait, les étoiles en orbite iraient dans la planète Saturne. Et ils se fouettent toutes les sept minutes à des centaines de kilomètres par seconde.

Kevin Burdge, étudiant diplômé de Caltech, est l'auteur principal d'une étude sur les étoiles, publiée le 25 juillet 2019 dans la revue Nature à comité de lecture. Burdge a déclaré dans un communiqué:

Lorsque l'étoile du gradateur passe devant la plus brillante des deux, elle bloque la majeure partie de la lumière, ce qui entraîne le clignotement de sept minutes que nous voyons dans les données ZTF. Matter s'apprête à passer du nain blanc plus grand et plus léger au plus petit et plus lourd, qui finira par engloutir complètement son compagnon plus léger. Nous avons vu de nombreux exemples d'un type de système où un nain blanc a été principalement cannibalisé par son compagnon, mais nous avons rarement intercepté ces systèmes car ils sont encore en train de fusionner comme celui-ci.

L'équipe d'astronomes a repéré la paire de nains blancs avec le grand appareil photo de 576 mégapixels de ZTF, qui scanne rapidement tout le ciel toutes les trois nuits et le gros de l'avion de la Voie lactée toutes les nuits. Burdge a découvert le ZTF J1539 + 5027 en exécutant un programme informatique permettant de suivre 10 millions d’objets cosmiques et en recherchant les modifications sur une période de trois mois. Il a dit:

Cette paire a vraiment brillé parce que le signal se répète si souvent et de manière prévisible. Les gens n’ont pas été en mesure de rechercher systématiquement des choses qui changent au fil des minutes. ZTF nous permet de le faire car son appareil photo est énorme et il peut facilement prendre des photos à travers le ciel, puis revenir et répéter.

Burke a déclaré que les nains blancs ont commencé leur vie en tant qu’étoiles comme notre soleil, sauf qu’ils étaient liés comme un couple très uni. À mesure que les étoiles vieillissaient, elles se gonflaient les unes après les autres en géantes rouges. Au fil du temps, les étoiles gonflées ont perdu leurs couches extérieures, laissant derrière elles deux étoiles mortes - les naines blanches.

Jim Fuller, co-auteur de l'étude, est professeur assistant d'astrophysique théorique à Caltech. Il a dit:

Parfois, ces nains blancs binaires se confondent en une étoile, et d'autres fois, l'orbite s'élargit à mesure que le nain blanc plus léger est progressivement déchiqueté par le plus lourd. Nous ne sommes pas sûrs de ce qui se passera dans ce cas, mais le fait de découvrir davantage de systèmes de ce type nous dira combien de fois ces étoiles survivent à leurs rencontres rapprochées.

L'équipe affirme que le duo nain blanc devrait continuer à cligner des yeux dans le ciel nocturne pendant encore cent mille ans. Même les astronomes amateurs peuvent voir la paire comme un point du ciel, clignotant toutes les sept minutes, à l’aide d’un télescope d’au moins un mètre (39 pouces).

En conclusion: les astronomes ont repéré une paire de nains blancs, appelés ZTF J1539 + 5027, en orbite toutes les 7 minutes. C'est la deuxième paire d'étoiles mortes en orbite la plus rapide repérée jusqu'ici.

Source: Désintégration orbitale relativiste générale dans un système binaire à éclipses d'une période orbitale de sept minutes

Via Caltech