De leur propre aveu, Anastasios « Andy » Tzanidakis et James Davenport s’intéressent aux stars atypiques. Les astronomes de l’Université de Washington étaient à l’affût des « étoiles se comportant étrangement » lorsqu’une alerte automatisée de l’enquête Gaia les a pointés vers Gaia17bpp. Les données d’enquête ont indiqué que cette étoile s’était progressivement illuminée sur une période de 2 ans et demi.
Comme Tzanidakis le rapportera le 10 janvier au 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle, des analyses de suivi ont indiqué que Gaia17bpp lui-même ne changeait pas. Au lieu de cela, l’étoile fait probablement partie d’un type rare de système binaire, et son éclaircissement apparent a été la fin d’une éclipse de plusieurs années par un compagnon stellaire inhabituel.
« Nous pensons que cette étoile fait partie d’un type de système binaire exceptionnellement rare, entre une grande étoile plus ancienne et gonflée – Gaia17bpp – et une petite étoile compagne entourée d’un disque expansif de matériau poussiéreux », a déclaré Tzanidakis, un doctorant de l’UW. étudiant en astronomie. « Sur la base de notre analyse, ces deux étoiles tournent l’une autour de l’autre sur une période de temps exceptionnellement longue, jusqu’à 1 000 ans. Ainsi, attraper cette étoile brillante éclipsée par son compagnon poussiéreux est une opportunité unique dans une vie. »
Étant donné que les observations du vaisseau spatial Gaia sur l’étoile ne remontent qu’à 2014, Tzanidakis et Davenport, professeur adjoint de recherche en astronomie à l’UW et directeur associé de l’Institut DiRAC, ont dû faire un petit travail de détective pour parvenir à cette conclusion. Tout d’abord, ils ont assemblé les observations de Gaia sur l’étoile avec les observations d’autres missions remontant à 2010, notamment Pan-STARRS1, WISE/NEOWISE et le Zwicky Transient Facility.
Ces observations, associées aux données de Gaia, ont montré que Gaia17bpp s’estompait d’environ 4,5 ordres de grandeur, soit environ 45 000 fois. L’étoile est restée sombre pendant près de sept ans, de 2012 à 2019. L’éclaircissement soudain que l’enquête Gaia avait découvert était la fin de cette sombre période de sept ans.
Aucune autre étoile près de Gaia17bpp n’a montré un comportement de gradation similaire. Grâce au programme DASCH, un catalogue numérique de plus d’un siècle de plaques astro-photographiques à Harvard, Tzanidakis et Davenport ont analysé les observations de l’étoile remontant aux années 1950.
« Plus de 66 ans d’histoire d’observation, nous n’avons trouvé aucun autre signe de gradation significative dans cette étoile », a déclaré Tzanidakis.
Les deux pensent que Gaia17bpp fait partie d’un type rare de système stellaire binaire, avec un compagnon stellaire qui est, tout simplement, poussiéreux.
« Sur la base des données actuellement disponibles, cette étoile semble avoir un compagnon lent qui est entouré d’un grand disque de matière », a déclaré Tzanidakis. « Si ce matériau était dans le système solaire, il s’étendrait du soleil à l’orbite terrestre, ou plus loin. »
Une poignée d’autres systèmes « poussiéreux » similaires ont été identifiés au fil des ans, notamment Epsilon Aurigae, une étoile de la constellation Auriga qui est éclipsée deux fois sur 27 ans par un compagnon sombre relativement grand.
Le système découvert par Tzanidakis et Davenport est unique parmi ces quelques binaires poussiéreux dans la durée de l’éclipse – à près de sept ans, c’est de loin le plus long. Contrairement au binaire Epsilon Aurigae, Gaia17bpp et son compagnon sont également si éloignés qu’il faudrait des siècles ou plus avant qu’un observateur astucieux sur Terre ne soit témoin d’une autre éclipse de ce type.
Pour Epsilon Aurigae et les systèmes similaires, l’identité du compagnon poussiéreux est un sujet de débat. Certaines données préliminaires indiquent que le compagnon de Gaia17bpp pourrait être une petite étoile naine blanche massive. La source de son disque de débris est également un mystère.
« Ce fut une découverte fortuite », a déclaré Tzanidakis. « Si nous avions été éloignés de quelques années, nous l’aurions manqué. Cela indique également que ces types de binaires pourraient être beaucoup plus courants. Si c’est le cas, nous devons proposer des théories sur la façon dont ce type d’appariement est même apparu. C’est certainement une bizarrerie, mais cela pourrait être beaucoup plus courant que quiconque ne l’a imaginé. »
Les autres membres de l’équipe de cette étude sont Eric Bellm, professeur adjoint de recherche en astronomie à l’UW, et David Wang, étudiant diplômé en astronomie à l’UW.