Les astronomes découvrent un nouveau type d’étoile, une sous-naine chaude couverte de cendres brûlant de l’hélium.
Des astronomes étudiant l’évolution stellaire ont fait une découverte inattendue : un nouveau type d’étoile qui semble briser le moule de la formation stellaire.
La plupart des étoiles ont des surfaces composées d’hydrogène et d’hélium, mais ces nouvelles étoiles observées par des astronomes allemands sont couvertes de carbone et d’oxygène, les cendres laissées par la fusion de l’hélium, ce qu’un communiqué de presse a qualifié de « composition exotique pour une étoile. »
Si le carbone et l’oxygène peuvent être amenés à la surface par une soudaine et brève résurgence de la fusion explosive de l’hélium, notre compréhension actuelle de ce processus ne fonctionne pas pour ces nouvelles étoiles.
En effet, la taille et la température de ces nouvelles étoiles indiquent que l’hélium continue de brûler de manière constante au cœur, selon un article publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Les étoiles ont été repérées dans le cadre d’un programme de recherche d’étoiles chaudes à courte durée de vie, appelées subdwarfs, afin de comprendre les dernières étapes de la vie d’une étoile.
Les chercheurs s’attendaient à détecter en grande partie des étoiles qui avaient déjà terminé la fusion de l’hélium dans leur noyau et qui étaient sur le point de se transformer en naine blanche – une petite étoile dense et peu lumineuse laissée derrière elle après qu’une étoile de taille moyenne se soit transformée en géante rouge et soit devenue une supernova.
Ces sous-naines chaudes recouvertes de « cendres brûlant de l’hélium » ont donc été une découverte inattendue, et constituent une « nouvelle classe spectroscopique ».
Cette nouvelle combinaison de facteurs pourrait signifier que l’étoile est née par un processus très unique.
« Nous pensons que les étoiles découvertes par nos collègues allemands pourraient s’être formées dans un type très rare d’événement de fusion stellaire entre deux naines blanches », a déclaré Miller Bertolami de l’Institut d’astrophysique de La Plata dans un communiqué de presse. Bertolami est l’auteur principal d’un deuxième article publié parallèlement au premier, qui propose une explication potentielle pour ces étranges étoiles.
Les naines blanches peuvent entrer en collision lorsqu’elles existent dans des systèmes binaires proches en raison du rétrécissement de leurs orbites. Mais une sous-naine chaude de cette nature serait un résultat nouveau.
« Habituellement, les fusions de naines blanches ne conduisent pas à la formation d’étoiles enrichies en carbone et en oxygène », a expliqué Bertolami. « Mais nous pensons que, pour les systèmes binaires formés avec des masses très spécifiques, une naine blanche riche en carbone et en oxygène pourrait être perturbée et se retrouver au-dessus d’une naine blanche riche en hélium, conduisant à la formation de ces étoiles. »
Le deuxième article indique qu’ils ont effectué des simulations pour voir si cette fusion fonctionnerait, et que les simulations ont trouvé qu’une telle fusion pourrait créer une étoile avec des caractéristiques similaires.
Mais bien qu’elle fournisse une hypothèse sur ce qui a pu conduire à ce type d’étoile, nos modèles actuels ne peuvent en être totalement sûrs. Les chercheurs ont déclaré que de meilleurs modèles examinant le fonctionnement des fusions entre étoiles aideront à déterminer la véritable origine de ces nouvelles étoiles.
« Normalement, nous nous attendons à ce que les étoiles présentant ces compositions de surface aient déjà fini de brûler de l’hélium dans leur cœur, et soient en passe de devenir des naines blanches », a déclaré Klaus Werner, professeur à l’université de Tubingen et chef de l’équipe qui a découvert ce nouveau type d’étoile. « Ces nouvelles étoiles constituent un défi sévère pour notre compréhension de l’évolution stellaire ».