Des scientifiques repèrent deux étoiles mortes enfermées dans une danse vertigineuse

Deux étoiles mortes ont été repérées en train de tournoyer rapidement l'une autour de l'autre, l'une éclipsant l'autre toutes les 7 minutes.



Au California Institute of Technology (Caltech), le Installation transitoire de Zwicky (ZTF) passe ses nuits à scruter le ciel à la recherche de choses lumineuses qui disparaissent et réapparaissent. L'étudiant diplômé de Caltech, Kevin Burdge, a passé au peigne fin des mois de données ZTF et a remarqué un motif de clignotement particulier. Burdge, l'auteur principal d'une nouvelle étude expliquant cette découverte, a découvert que le motif est créé par une paire de naines blanches - ce que deviennent les étoiles comme le soleil après leur 'mort' ou à court de carburant.



Les deux naines blanches, une paire connue sous le nom de ZTF J1539+5027, sont en orbite l'une autour de l'autre et ont toutes les deux à peu près la taille de la Terre, bien que l'une soit un peu plus petite et plus lumineuse que l'autre. La paire semble « clignoter » lorsque l'étoile plus faible passe devant l'étoile la plus brillante, l'éclipsant. Il s'agit de la deuxième paire de naines blanches en orbite la plus rapide jamais observée (la plus rapide a été observée avec une période orbitale de 5,4 minutes, selon Burdge) et le système binaire le plus rapide dans lequel un objet éclipse complètement l'autre (de notre point de vue).

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Vue d'artiste d'une paire de naines blanches en orbite, appelée ZTF J1530+5027. Cette paire « binaire à éclipse » orbite l'une autour de l'autre environ toutes les 7 minutes : lorsque l'étoile la plus grande et la plus froide passe devant ou éclipse l'étoile la plus petite et la plus chaude, la lumière de la plus petite étoile est bloquée. Pour les astronomes observant le système, la paire semble disparaître pendant environ 30 secondes pendant la phase d'éclipse de leur orbite.(Crédit image : Caltech/IPAC)

Les scientifiques continuent de débattre pour savoir si des systèmes binaires comme celui-ci finiront par fusionner, l'une des étoiles mortes consommant l'autre, ou s'ils pourraient rester avec les deux corps en orbite l'un autour de l'autre, a déclaré Burdge à demokratija.eu. Les ondes gravitationnelles qu'ils émettent pourraient les faire fusionner dans environ 200 000 ans, a-t-il ajouté.



Mais, dans environ 100 000 ans, il est possible que la plus petite étoile commence à déverser de la matière sur la plus grande étoile, un processus qui pourrait stabiliser son orbite et l'empêcher de rétrécir davantage, a déclaré Burdge.

Et, comme l'a dit Burdge dans une déclaration séparée, des systèmes comme celui-ci sont rarement repérés, et le plus souvent les scientifiques voient des systèmes binaires où une étoile a principalement consommé son partenaire orbital.

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L'installation transitoire de Zwicky a découvert une paire inhabituelle de naines blanches, appelées ZTF J1530+5027, qui s'enroulent toutes les 7 minutes environ. La masse combinée des deux étoiles est similaire à celle de notre soleil.(Crédit image : Caltech/IPAC)

Mais ce système binaire est unique à plus d'un titre. 'C'est un binaire vraiment étrange et c'est en partie la raison pour laquelle nous l'avons trouvé', a déclaré Burdge à demokratija.eu. Comme Burdge l'a expliqué, l'étoile légèrement plus petite et plus brillante est exceptionnellement chaude, à environ 50 000 Kelvin (environ 90 000 degrés Fahrenheit, ou 49 982 degrés Celsius), soit 10 fois plus chaude que le soleil.

Cette température extrême rend l'étoile plus brillante et son orbite plus profonde, ce qui la rend plus facile à repérer dans les données ZTF, selon Burdge, qui a également suggéré qu'il existe peut-être de nombreux autres systèmes similaires plus froids, ce qui les rend plus difficiles à repérer. L'amélioration de la technologie de balayage du ciel avec ZTF a également permis cette observation, mais 'ce système particulier est vraiment étrange, ce qui le rend facile à repérer', a déclaré Burdge.

La paire est l'une des seules sources identifiées d'ondes gravitationnelles qui seront captées par la future mission spatiale européenne Laser Interferometer Space Antenna (LISA), dont le lancement est prévu en 2034.

«Dans la semaine suivant la mise en marche de LISA, il devrait capter les ondes gravitationnelles de ce système. LISA trouvera des dizaines de milliers de systèmes binaires dans notre galaxie comme celui-ci, mais jusqu'à présent, nous n'en connaissons que quelques-uns. Et ce système d'étoiles binaires est l'un des mieux caractérisés à ce jour en raison de sa nature éclipsante », a déclaré le co-auteur Tom Prince, professeur de physique Ira S. Bowen à Caltech et chercheur principal au JPL, dans le même communiqué.

Les scientifiques qui étudient la paire d'étoiles mortes pourront discerner leur distance par rapport à la Terre en étudiant les ondes gravitationnelles de la paire, a déclaré Burdge. Avec LISA et la découverte probable de plus de paires comme celles-ci, les scientifiques auront beaucoup plus d'opportunités d'étudier les ondes gravitationnelles, ce qui pourrait aider à résoudre certains des problèmes mystères du cosmos .

Cette étude, intitulée 'Désintégration orbitale relativiste générale dans un système binaire à éclipses de période orbitale de sept minutes', paraîtra dans le numéro du 25 juillet de la revue Nature.

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