Un véritable raz de marée cosmique se produit dans un système exotique d’étoiles doubles : lorsque la plus grande étoile reçoit une visite rapprochée de son plus petit compagnon, elle émet d’énormes vagues à des vitesses incroyables et avec une taille énorme. Les vagues de matière cosmique, similaires dans leur dynamique à celles observées dans les océans de la Terre, peuvent atteindre des hauteurs équivalentes à trois soleils empilés les uns sur les autres, soit environ 4,3 millions de kilomètres.
Une nouvelle étude, récemment publiée dans la revue Nature Astronomy, explique pourquoi les fluctuations de luminosité dans certains systèmes stellaires « pulsés » particulièrement extrêmes, dépassent d’environ 200 fois les variations observées dans d’autres systèmes similaires : la cause est gigantesques « vagues de gaz » qui émanent de l’étoile la plus massive du système, chaque fois qu’elle est « stimulée » gravitationnellement par l’orbite la plus proche de son compagnon stellaire.
comme un coeur
Menées dans le cadre du Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics, aux États-Unis, les recherches signées par les scientifiques Morgan MacLeod et Abraham « Avi » Loeb proposent une approche inconnue jusqu’à aujourd’hui concernant le fonctionnement de ces systèmes stellaires doubles massifsplus précisément sur celles qui composent les étoiles dites « heartbeat ».
Le étoiles « battement de coeur » ou « battement de coeur » Ils ont été identifiés pour la première fois lorsque le télescope spatial Kepler, chasseur d’exoplanètes, a détecté leurs émissions révélatrices, généralement sous la forme de pulsations subtiles de luminosité stellaire qui, en raison de leur rythme et de leur périodicité caractéristiques, rappellent les battements du cœur du soleil. coeur humain.
La luminosité de la plupart des étoiles « pulsées » ne varie que d’environ 0,1 %, mais certains systèmes extrêmes ont attiré l’attention des astronomes pour leur fluctuations intenses, bien au-dessus de la moyenne. C’est le cas de MACHO 80.7443.1718, le système stellaire étudié par les scientifiques américains dans la nouvelle recherche. Dans cet exemple, le la luminosité change jusqu’à 20 %. « Nous ne connaissons aucune autre étoile au rythme cardiaque qui varie autant », a déclaré MacLeod dans un communiqué de presse.
raz de marée stellaire
Pour découvrir la cause de ce phénomène, les chercheurs ont conçu un modèle informatique de MACHO 80.7443.1718, capable de capturer comment la gravité interagit entre les deux étoiles qui composent le système. Les résultats montrent que les variations intenses de luminosité sont dues à la production de marées massives sur la plus grande étoilesoit près de 35 fois la masse du Soleil.
Les « raz-de-marée » qui en résultent s’élèvent jusqu’à environ un cinquième du rayon de l’étoile géante, ce qui équivaut à des vagues aussi hautes que trois soleils empilés les uns sur les autres, soit environ 4,3 millions de kilomètres d’altitude. Les immenses vagues commencent par des mouvements fluides et organisés, à l’image des vagues de la mer, avant de s’enrouler sur elles-mêmes et de se briser. « Les vagues déferlantes sur les étoiles sont tout aussi belles que celles sur les plages de nos océans », a déclaré Loeb dans le communiqué.
Le modèle des scientifiques montre que la gigantesque libération d’énergie des vagues se brisant sur MACHO 80.7443.1718 a deux effets : d’une part, il fait tourner la surface stellaire de plus en plus vite et, en même temps, il crache du gaz stellaire vers l’extérieur pour former un ambiance tournante et lumineuse. Les détails peuvent être vus dans cette animation.
Bien que MACHO 80.7443.1718 soit étrange, il est peu probable qu’il soit unique en son genre. Sur les près de 1 000 étoiles « à battement de coeur » découvertes à ce jour, une vingtaine d’entre elles présentent de grandes fluctuations de luminosité qui se rapprochent de celles du système analysé par MacLeod et Loeb. Compte tenu de cela, les scientifiques réfléchissent déjà à de nouvelles recherches pour essayer révéler plus de mystères autour de ces fascinants systèmes stellaires.
Référence
Vagues déferlantes à la surface de l’étoile du rythme cardiaque MALE 80.7443.1718. Morgan Mac Leod et Abraham Loeb. Astronomie naturelle (2023). DOI : https://doi.org/10.1038/s41550-023-02036-3