une mort fascinante partagée sous un voile gazeux

Le cycle de vie et de mort des étoiles est désormais bien compris par la communauté astrophysique. Certaines phases sont cependant plus sombres et mieux les comprendre est essentiel étant donné que tous les éléments complexes de l’Univers, atomes plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, sont synthétisés par les étoiles. Le carbone de notre corps, l’oxygène que nous respirons, le fer de notre sang et de nos outils, l’or de nos bijoux : toute cette matière provient du cœur des étoiles ou de leur coquille lorsqu’elles explosent en supernovae.

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La compréhension détaillée de chaque phase de l’existence des étoiles représente donc un défi important dans notre recherche de connaissance de la Nature et du Cosmos. Une phase particulièrement belle et mystérieuse vient d’être étudiée en trouvant des étoiles binaires, c’est-à-dire des étoiles formant une paire, si proches les unes des autres qu’elles orbitent dans une enveloppe commune de gaz, presque une enveloppe. Voilà à quoi ressemble la paire HD 101584 en lumière visible et entourée de sa nébuleuse, le tout photographié à l’aide du télescope spatial Hubble de la NASA.

Voici un autre couple d’étoiles, dont une naine blanche, responsable d’une nébuleuse sculpturale.

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Également capturée par Hubble, NGC 2346 est une autre nébuleuse formée dans la constellation de la Licorne par ces paires d’étoiles sur des orbites très rapprochées.

Ces paires d’étoiles deviendront des « variables cataclysmiques » explosives !

Le sort de ce type de soleil est fascinant. Lorsque sa composante encore « vivante », c’est-à-dire les atomes encore en fusion en son cœur, atteindra le stade final, celui d’une étoile géante rouge, son diamètre augmentera d’un facteur 100, voire 1000. Cependant, les deux étoiles seront ainsi proches les uns des autres que les plus petits – et les plus denses – arracheront périodiquement la matière à son compagnon géant « dilaté » – donc moins dense. Lorsque ce matériau tombe, cela provoquera des explosions thermonucléaires ! Il s’agit de la prochaine phase de l’évolution de ces duos stellaires, appelés « variables cataclysmiques ».

Et bien que les étoiles dites binaires soient très courantes dans l’Univers, il n’est pas si facile de trouver ces paires particulières partageant une enveloppe commune. Ici, les scientifiques ont réussi à identifier 52 candidats sérieux répartis dans 38 amas d’étoiles ouverts de la Voie Lactée. Parmi ces amas ouverts, le plus célèbre est celui des Pléiades, situées à 444 années-lumière de la Terre.

Avoir isolé des candidats pour cette belle et passionnante phase de variables cataclysmiques d’un point de vue scientifique permettra d’importants progrès théoriques selon Steffani Grondin, auteur principal de l’étude : «Cet échantillon d’observation marque une première étape cruciale pour nous permettre de suivre l’intégralité du cycle de vie des systèmes binaires. Et, espérons-le, cela nous permettra de mieux délimiter la phase la plus mystérieuse de l’évolution stellaire. »

La recherche rendue possible grâce à l’apprentissage automatique de l’intelligence artificielle

Le co-auteur de l’étude, Joshua Speagle, précise que l’intelligence artificielle « Cela nous a également permis d’automatiser les recherches sur des centaines de clusters. Une tâche qui aurait été impossible si nous avions tenté d’identifier ces systèmes manuellement.”

Ce nouvel échantillon nous permettra de développer nos connaissances sur les supernovae 1a (un type présent dans les systèmes binaires avec au moins une naine blanche, l’autre soleil peut être de n’importe quel type), la nucléosynthèse et les ondes gravitationnelles.

Sources :
Phys.org
Le journal de l’astrophysique

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