Lorsque les astronomes ont découvert un nouveau type d’étoile il y a quelques années à peine, ils étaient perplexes : les étoiles tournaient beaucoup trop vite compte tenu de leur âge. Surnommées « lurkers bleus », ces étoiles se sont cachées pendant des décennies dans des amas d’autres étoiles.
Aujourd’hui, grâce à de nouvelles données du télescope spatial Hubble, un groupe de chercheurs dirigé par l’astronome Andrew Nine de l’Université du Wisconsin-Madison a découvert qu’au moins certains des lurkers bleus ont été lancés en absorbant le gaz des étoiles partenaires mourantes.
L’équipe de Nine a repéré les partenaires des lurkers bleus comme des naines blanches chaudes, qui sont des versions effondrées d’anciennes étoiles encore suffisamment brillantes pour être vues de la Terre. Ces anciennes étoiles chaudes sont jeunes selon les normes astronomiques – à peine quelques centaines de millions d’années.
L’amas ouvert M67 héberge un certain nombre de traînards bleus ou lurkers bleus, des étoiles qui tournent beaucoup plus vite que prévu. De nouvelles recherches suggèrent que les étoiles ont obtenu un coup de fouet en absorbant le gaz d’une étoile partenaire mourante. Crédit image: Sloan Digital Sky Survey
Tous les lurkers bleus n’avaient pas de compagnons nains blancs chauds. Mais il est probable que les autres ont absorbé leurs étoiles partenaires il y a assez longtemps pour que les naines blanches restantes soient trop froides, sombres et vieilles pour être vues. Ce transfert de masse d’une étoile à une autre produit également les « traînards bleus » du même nom.
Neuf ont rapporté ces découvertes lors des conférences de presse de l’American Astronomical Society.
« Il s’agit du premier relevé systématique de ce nouveau type d’étoile binaire, le lurker bleu. Ce que nous découvrons, c’est que les lurkers bleus peuvent se former de la manière classique des traînards bleus, par transfert de masse à partir d’une étoile donneuse », explique Nine, un étudiant diplômé du laboratoire du professeur d’astronomie UW-Madison Robert Mathieu.
Les systèmes stellaires binaires, dans lesquels deux étoiles orbitent étroitement l’une autour de l’autre, sont très courants dans la Voie lactée. Les systèmes représentent environ la moitié des étoiles de la taille du soleil. Ils fournissent des conditions uniques pour tester des modèles de formation d’étoiles, même pour des étoiles singulières comme celle de la Terre.
Découverts dans les années 1950, les traînards bleus sont plus chauds, plus brillants et plus bleus que prévu car ils ont absorbé la masse de leurs étoiles partenaires. En 2019, les astronomes ont signalé un nouveau type d’étoiles inattendues : des étoiles binaires qui tournent environ 10 fois plus vite que la normale. Parce qu’elles se sont cachées à la vue de tous, les étoiles ont gagné le surnom de rôdeurs bleus.
« Elles ressemblent à n’importe quelle autre étoile de l’amas, mais elles se démarquent parce qu’elles tournent très rapidement. Il n’y avait pas de réponse évidente quant au pourquoi », dit Nine.
Pour découvrir comment les lurkers ont été accélérés, l’équipe de Nine a tourné le télescope spatial Hubble sur huit des étoiles de l’amas M67, qui héberge des milliers de systèmes d’étoiles binaires formés à partir du même nuage de gaz. Deux des huit naines blanches avaient des compagnons chauds à proximité, preuve évidente que l’étoile en rotation rapide avait un partenaire capable de lui donner de la masse. La masse donnée fait tourner les étoiles plus rapidement à mesure qu’elle est absorbée.
Quant aux six autres, « il est plausible qu’il y ait une naine blanche, mais le transfert de masse s’est produit il y a suffisamment longtemps que la naine blanche s’est refroidie au-delà de notre capacité à la détecter », explique Nine. L’augmentation de la vitesse de rotation peut durer des milliards d’années, bien au-delà du temps qu’il faut aux naines blanches pour se refroidir.
Il reste possible que certains des lurkers bleus aient obtenu leur augmentation de vitesse d’autres mécanismes encore inconnus.
Nine explore maintenant les composants chimiques des étoiles donneuses pour comprendre comment les étoiles évoluent avant d’être absorbées par leurs partenaires. D’autres membres de l’équipe prévoient d’étudier les lurkers bleus dans d’autres amas, à la fois plus jeunes et plus âgés, pour découvrir comment ces étoiles nouvellement découvertes changent au fil du temps.
La source: L’universite de Wisconsin-Madison
