Légende: De nouvelles recherches utilisant des données des télescopes de l'Observatoire européen austral, y compris le très grand télescope, ont révélé que les étoiles les plus chaudes et les plus brillantes, appelées étoiles O, se trouvent souvent en paires rapprochées. de Mink (STScI)
Comme les humains, les étoiles semblent préférer la compagnie de compagnons. Une nouvelle étude utilisant le Very Large Telescope révèle que la plupart des étoiles de type O très lumineuses et de masse élevée ne vivent pas seules. Étonnamment, près des trois quarts de ces étoiles ont une étoile proche, bien plus qu'on ne le pensait. Mais parfois - également comme les humains - la relation entre les étoiles compagnes peut devenir un peu laide, une étoile devenant dominante et même perturbatrice en volant la matière à l'autre ou en faisant une prise de contrôle hostile.
Une équipe internationale d'astronomes a découvert que certaines étoiles suceraient pratiquement la vie d'une autre, et environ un tiers du temps, une paire d'étoiles fusionnerait finalement pour former une seule étoile.
Les étoiles incluses dans cette étude sont parmi les étoiles les plus grandes et les plus brillantes qui ont des températures très élevées. Ils vivent vite et meurent jeunes, et dans leur vie jouent un rôle clé dans l'évolution des galaxies. par, qui conduisent l'évolution des galaxies. Ils sont également liés à des phénomènes extrêmes tels que les sursauts gamma.
"Ces étoiles sont des monstres absolus", a déclaré Hugues Sana, de l'Université d'Amsterdam, aux Pays-Bas, auteur principal de l'étude. «Ils ont 15 fois ou plus la masse de notre Soleil et peuvent être jusqu'à un million de fois plus lumineux. Ces étoiles sont si chaudes qu'elles brillent avec une lumière bleu-blanc brillante et ont des températures de surface supérieures à 54 000 degrés Fahrenheit (30 000 degrés C). »
Les astronomes ont étudié un échantillon de 71 étoiles simples de type O et des étoiles par paires (binaires) dans six jeunes amas d'étoiles proches de la Voie lactée.
En analysant la lumière provenant de ces cibles plus en détail qu'auparavant, l'équipe a découvert que 75% de toutes les étoiles de type O existent à l'intérieur des systèmes binaires, une proportion plus élevée qu'on ne le pensait auparavant, et la première détermination précise de ce nombre. Plus important encore, ils ont constaté que la proportion de ces paires qui sont suffisamment proches pour interagir (par le biais de fusions stellaires ou de transferts de masse par des soi-disant étoiles vampires) est beaucoup plus élevée que quiconque ne le pensait, ce qui a de profondes implications pour notre compréhension de évolution de la galaxie.
Les étoiles de type O ne représentent qu'une fraction d'un pour cent des étoiles de l'univers, mais les phénomènes violents qui leur sont associés signifient qu'elles ont un effet disproportionné sur leur environnement. Les vents et les chocs provenant de ces étoiles peuvent à la fois déclencher et arrêter la formation d'étoiles, leur rayonnement alimente l'éclat des nébuleuses brillantes, leurs supernovae enrichissent les galaxies avec les éléments lourds cruciaux pour la vie, et elles sont associées à des sursauts gamma, qui font partie des les phénomènes les plus énergétiques de l'univers. Les étoiles de type O sont donc impliquées dans de nombreux mécanismes qui conduisent à l'évolution des galaxies.
"La vie d'une étoile est grandement affectée si elle coexiste avec une autre étoile", a déclaré Selma de Mink du Space Telescope Science Institute, à Baltimore, Md., Co-auteur de l'étude. «Si deux étoiles orbitent très près l'une de l'autre, elles peuvent éventuellement fusionner. Mais même s'ils ne le font pas, une étoile retirera souvent la matière de la surface de son voisin. »
Les fusions entre étoiles, que l'équipe estime être le sort ultime d'environ 20 à 30% des étoiles de type O, sont des événements violents. Mais même le scénario relativement doux des étoiles vampires, qui représente 40 à 50% des cas, a des effets profonds sur la façon dont ces étoiles évoluent.
Jusqu'à présent, les astronomes considéraient principalement que les étoiles binaires massives en orbite étroite étaient l'exception, quelque chose qui n'était nécessaire que pour expliquer des phénomènes exotiques tels que les binaires à rayons X, les doubles pulsars et les binaires à trous noirs. La nouvelle étude montre que pour interpréter correctement l'univers, cette simplification ne peut pas être faite: ces étoiles doubles lourdes ne sont pas seulement communes, leur vie est fondamentalement différente de celle des étoiles simples.
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Par exemple, dans le cas des étoiles vampires - où l'étoile plus petite et de masse inférieure est rajeunie en suçant l'hydrogène frais de son compagnon - sa masse augmentera considérablement et elle survivra à son compagnon, survivant beaucoup plus longtemps qu'une seule étoile de la même masse. L'étoile victime, quant à elle, est dépouillée de son enveloppe avant d'avoir la chance de devenir une supergéante rouge lumineuse. Au lieu de cela, son noyau bleu chaud est exposé. En conséquence, la population stellaire d'une galaxie éloignée peut sembler beaucoup plus jeune qu'elle ne l'est réellement: les étoiles vampires rajeunies et les étoiles victimes diminuées deviennent plus chaudes et plus bleues, imitant l'apparence d'étoiles plus jeunes. Connaître la véritable proportion d'étoiles binaires de masse élevée en interaction est donc crucial pour caractériser correctement ces galaxies lointaines.
«La seule information dont disposent les astronomes sur les galaxies éloignées provient de la lumière qui atteint nos télescopes. Sans faire d'hypothèses sur ce qui est responsable de cette lumière, nous ne pouvons pas tirer de conclusions sur la galaxie, comme sa taille ou sa taille. Cette étude montre que l'hypothèse fréquente selon laquelle la plupart des étoiles sont célibataires peut conduire à des conclusions erronées », a déclaré Sana.
Comprendre l'ampleur de ces effets et la mesure dans laquelle cette nouvelle perspective changera notre vision de l'évolution galactique nécessitera des travaux supplémentaires. La modélisation des étoiles binaires est compliquée, il faudra donc du temps avant que toutes ces considérations soient incluses dans les modèles de formation des galaxies.
L'article a été publié dans le numéro du 27 juillet de la revue Science.
Sources: ESO, HubbleSite
