Les astronomes utilisant le radiotélescope VLBA (Very Long Baseline Array) de la National Science Foundation ont suivi le mouvement d'une région violente où les vents puissants de deux étoiles géantes se heurtent. La région de collision se déplace lorsque les étoiles, faisant partie d'une paire binaire, s'orbitent les unes les autres, et la mesure précise de son mouvement a été la clé pour déverrouiller de nouvelles informations vitales sur les étoiles et leurs vents.
Les deux étoiles sont beaucoup plus massives que le Soleil - l'une environ 20 fois la masse du Soleil et l'autre environ 50 fois la masse du Soleil. L'étoile de 20 masses solaires est un type appelé étoile Wolf-Rayet, caractérisée par un très fort vent de particules propulsé vers l'extérieur depuis sa surface. L'étoile plus massive a également un fort vent extérieur, mais moins intense que celui de l'étoile Wolf-Rayet. Les deux étoiles, qui font partie d'un système nommé WR 140, s'entourent en orbite elliptique à peu près la taille de notre système solaire.
"La caractéristique spectaculaire de ce système est la région où les vents des étoiles entrent en collision, produisant une émission radio lumineuse. Nous avons pu suivre cette région de collision lorsqu'elle se déplace avec les orbites des étoiles », a déclaré Sean Dougherty, astronome à l'Institut Herzberg d'astrophysique au Canada. Dougherty et ses collègues ont présenté leurs résultats dans l'édition du 10 avril de l'Astrophysical Journal.
La «vision» radio ultra-nette du VLBA à l'échelle du continent a permis aux scientifiques de mesurer le mouvement de la région de collision du vent, puis de déterminer les détails des orbites des étoiles et une distance précise par rapport au système.
"Nos nouveaux calculs des détails orbitaux et de la distance sont d'une importance vitale pour comprendre la nature de ces étoiles Wolf-Rayet et de la région de collision avec le vent", a déclaré Dougherty.
Les étoiles du WR 140 complètent un cycle orbital en 7,9 ans. Les astronomes ont suivi le système pendant un an et demi, notant des changements spectaculaires dans la région de collision du vent.
"Les gens ont élaboré des modèles théoriques pour ces régions de collision, mais les modèles ne semblent pas correspondre à ce que nos observations ont montré", a déclaré Mark Claussen, de l'Observatoire national de radioastronomie à Socorro, au Nouveau-Mexique. "Les nouvelles données sur ce système devraient fournir aux théoriciens de bien meilleures informations pour affiner leurs modèles de l'évolution des étoiles de Wolf-Rayet et du fonctionnement des régions de collision avec le vent", a ajouté Claussen.
Les scientifiques ont observé les changements dans le système stellaire alors que les orbites de l'étoile les portaient dans des chemins qui les rapprochent presque autant que Mars du Soleil et aussi loin que Neptune du Soleil. Leur analyse détaillée leur a donné de nouvelles informations sur le vent fort de l'étoile Wolf-Rayet. À certains points de l'orbite, la région de collision avec le vent a fortement émis des ondes radio, et à d'autres points, les scientifiques n'ont pas pu détecter la région de collision.
Les étoiles Wolf-Rayet sont des étoiles géantes qui approchent du moment où elles exploseront en supernovae.
"Aucun autre télescope au monde ne peut voir les détails révélés par le VLBA", a déclaré Claussen. "Cette capacité inégalée nous a permis de déterminer les masses et autres propriétés des étoiles, et nous aidera à répondre à quelques questions de base sur la nature des étoiles Wolf-Rayet et comment elles se développent." il ajouta.
Les astronomes prévoient de continuer à observer WR 140 pour suivre les changements du système alors que les deux étoiles massives continuent de s’entourer.
Dougherty et Claussen ont travaillé avec Anthony Beasley du bureau Atacama Large Millimeter Array, Ashley Zauderer de l'Université du Maryland et Nick Bolingbroke de l'Université de Victoria, en Colombie-Britannique.
Source d'origine: Communiqué de presse de l'ORANO
L'Observatoire national de radioastronomie est un établissement de la National Science Foundation, exploité en vertu d'un accord de coopération par Associated Universities, Inc.
