Crédit d'image: SDSS
Des chercheurs de l'Université de Washington ont développé une nouvelle méthode pour étudier les appariements astronomiques inhabituels: les variables pré-cataclysmiques - une naine blanche et une naine rouge en orbite étroite. Avant cette nouvelle méthode, seulement 100 de ces objets avaient été découverts, mais cette nouvelle méthode a trouvé 400 autres données dans le Sloan Digital Sky Survey. Lorsque les deux étoiles se rapprochent suffisamment, le matériel de la naine rouge afflue vers la naine blanche et se dépose à la surface. Cela chauffe la naine blanche et peut la faire exploser en supernova.
Jusqu'à récemment, les astrophysiciens qui étudiaient des systèmes stellaires exotiques associant une naine blanche et une naine rouge à très courte distance n'avaient pas grand-chose à faire.
Il y a à peine cinq ans, les scientifiques connaissaient moins de 100 systèmes de ce type, appelés variables pré-cataclysmiques. Mais aujourd'hui, une équipe d'astronomes de l'Université de Washington a déclaré qu'avec les données du Sloan Digital Sky Survey (SDSS), le nombre est maintenant passé à près de 500.
C'est important parce que les chercheurs peuvent désormais étudier les étoiles naines blanches et naines rouges à différents stades de leur cycle de vie, ce qui donne aux scientifiques la possibilité de les comparer et de comprendre comment les systèmes évoluent et changent au cours de milliards d'années, devenant peut-être des supernovas.
"Nous n'avons jamais eu l'occasion d'étudier en détail une variété de ces systèmes auparavant", a déclaré Nicole Silvestri, chercheuse en astronomie à l'Université de Washington. En utilisant ce large échantillon du SDSS, Silvestri et ses collègues croient qu'ils peuvent commencer à répondre à certaines des questions de longue date en astronomie sur les variables précataclysmiques et leurs produits finaux éventuels, les systèmes de variables cataclysmiques.
Silvestri est l’auteur principal d’une présentation par affiche des résultats présentés aujourd’hui (6 janvier 2004) lors de la réunion annuelle de l’American Astronomical Society à Atlanta. Les co-auteurs du projet sont Suzanne Hawley et Paula Szkody du Département d’astronomie de l’Université de Washington. La National Science Foundation a soutenu la recherche.
Les systèmes variables pré-cataclysmiques associent une étoile naine rouge d'environ un dixième de la taille de notre soleil et un reste dense d'une étoile, appelée naine blanche, en orbite étroite l'une autour de l'autre. Lorsque les deux étoiles sont suffisamment proches, en orbite l'une autour de l'autre en moins de quatre heures, la gravité de la naine blanche plus dense est capable de tirer du matériau de la naine rouge moins dense. Le matériel de la naine rouge forme un disque autour de la naine blanche qui finit par s'accumuler à la surface de la naine blanche. (La variabilité fait référence à la quantité changeante de lumière provenant des étoiles lorsqu'elles tournent en orbite).
À mesure que la naine blanche prend de la masse, de nombreuses petites explosions, appelées événements cataclysmiques, se produisent à la surface de la naine blanche. Si la gravité de la naine blanche atteint un point critique, elle peut s'effondrer de façon catastrophique. Cela chauffe énormément la naine blanche et peut la faire exploser en supernova.
Les variables pré-cataclysmiques trouvées jusqu'à présent dans les données SDSS ont des périodes orbitales comprises entre quatre et 12 heures et ne sont pas suffisamment proches pour avoir commencé à transférer du matériel entre les étoiles.
Silvestri a déclaré que l'évolution d'une variable pré-cataclysmique en une variable cataclysmique prend des milliards d'années et qu'il serait impossible d'étudier un seul système à mesure qu'il évolue. Mais avec près de 500 variables pré-cataclysmiques à étudier, «un ensemble de données de cette taille nous permettra de prendre des instantanés en fonction de l'évolution du système», a-t-elle déclaré. «Cela permettra aux chercheurs d'étudier comment les propriétés de chaque étoile changent à mesure que la paire se rapproche l'une de l'autre, ce qui n'a jusqu'à présent jamais été étudié.»
Silvestri et ses collègues ne savent toujours pas expliquer une bizarrerie dans la recherche. Des milliers de naines blanches isolées ont été observées et des centaines d'entre elles se sont révélées magnétiques. Et de nombreuses naines blanches dans les variables cataclysmiques sont magnétiques. Mais aucune des naines blanches observées dans les systèmes variables pré-cataclysmiques n'est magnétique.
"Cela rend l'origine des variables magnétiques cataclysmiques (connues sous le nom de polaires), qui contiennent des naines blanches magnétiques, extrêmement mystérieuses", a ajouté la chercheuse du SDSS Suzanne Hawley de l'Université de Washington.
"C'est une question à laquelle nous essayons toujours de trouver une réponse", a déclaré Silvestri. "Comment obtenir une naine blanche magnétique dans une variable cataclysmique si elle ne provient pas d'une de ces paires qui évolue vers une variable cataclysmique?" L'équipe de l'Université de Washington, James Liebert de l'Université de l'Arizona et d'autres préparent un article sur cette découverte pour le Astronomical Journal.
Source d'origine: communiqué de presse SDSS
