Cette étoile vampire aspire toute la matière de sa voisine

Une récente étude menée par des chercheurs du Département de physique du MIT a révélé un couple d’étoiles étrangement proches où la naine semble aspirer l’hélium de sa voisine après avoir épuisé son réservoir d’hydrogène.

En général, l’une des étoiles d’une CV (cataclysmic variable) est une naine blanche d’une incroyable densité, dont la taille avoisine celle de la terre. Cette puissante gravité de la petite étoile aspire les matières de sa voisine, principalement de l’hydrogène. Mais cette paire binaire, nommée ZTF (Zwicky Transient Facility) J1813+4251, présente quelques exceptions. Elle a l’orbite la plus proche jamais notée puisqu’il ne lui faut que 51 minutes pour effectuer une révolution complète. Les deux astres intervenant dans le système sont respectivement une naine blanche et une autre étoile de même proportion que le soleil, mais plus âgée.

L’étoile 4251 n’a plus qu’un dixième de sa taille initiale

Les étoiles de cette étude sont à environ 3 000 années-lumière dans la constellation d’Hercule. Kevin Burdge du Département de physique du MIT est l’auteur principal de l’étude dont les résultats sont publiés dans la revue Nature.

Les deux astres de la CV observée sont compagnons depuis environ 8 milliards d’années, bien qu’ils aient vieilli différemment. L’une est une naine blanche dont le diamètre est d’environ 1,5 fois celui de la Terre. Son compagnon était initialement une étoile semblable au Soleil en voie de se transformer en une géante rouge. Néanmoins, cette dernière a cédé tellement de matière qu’elle a actuellement un dixième du diamètre du Soleil.

L’étude a montré que l’étoile donneuse est à peu près à la même température que le soleil. Par contre, elle est 100 fois plus dense. Cette densité signifie qu’elle a une composition riche en hélium. Cela indique aussi que la compagne naine blanche accumule de l’hélium plutôt que de l’hydrogène.

« C’est la première fois que nous observons un tel système où l’étoile naine est en train de passer de l’aspiration d’hydrogène à l’hélium. »

Kevin Burdge du Département de physique du MIT

Le devenir du système binaire répond à de vieilles préoccupations

Ces étoiles se rapprocheront encore jusqu’à atteindre une période orbitale de 18 minutes. À ce stade, il s’agira d’une CV à l’hélium. C’est en tout cas ce qu’ont révélé les simulations effectuées pour prédire le devenir de la paire d’étoiles, dans environ 70 millions d’années

En réalité, au fur et à mesure que les étoiles s’accolent, la perte de masse s’accélère et la température de l’étoile donneuse augmente alors qu’elle tente de répondre à la perte de masse. Ensuite, sa température diminue jusqu’à ce que le dernier hydrogène soit fusionné.

« La découverte de ce phénomène de transition vient répondre à des inquiétudes de longue date. Nous comprenons dès maintenant la différence entre les CV à l’hélium et les CV riches en hydrogène. »

Les chercheurs de l’étude