En contexte : L’homme a toujours regardé les étoiles. Ces corps célestes sont fascinants même à l’œil nu. Cependant, les progrès de l’observation ont rendu l’espace encore plus fascinant. Les astronomes trouvent fréquemment des corps astraux qui repoussent les limites de nos connaissances actuelles. Une découverte récente d’un système binaire – peut-être trinaire – montre que nous avons encore beaucoup à apprendre sur le fonctionnement des objets de notre univers.
Les scientifiques du Zwicky Transient Facility (ZTF) de Caltech à l’Observatoire Palomar ont découvert une étrange paire d’étoiles binaires. C’est le système stellaire « veuve noire » désigné ZTF J1406+1222. Mercredi, les astronomes ont publié un article sur leurs découvertes dans la revue académique Nature. Il y a quelques choses qui rendent ZTF J1406 + 1222 unique.
Tout d’abord, il est utile de savoir à quoi nous avons affaire ici. Les veuves noires sont une classe rare de système stellaire binaire où une étoile à neutrons morte, également connue sous le nom de pulsar, tourne autour d’une étoile riche en hydrogène – dans ce cas, une naine brune. Au fil du temps, le pulsar détruit son compagnon en siphonnant son matériau et en le faisant exploser avec le rayonnement gamma de haute intensité (animation NASA ci-dessous).
L’une des choses qui rend celui-ci étrange est que le pulsar se déplace très, très vite. Bien qu’il s’agisse d’un comportement typique dans les systèmes de veuve noire, celui-ci bat le record avec une période orbitale d’un peu plus d’une heure – 62 minutes. Le précédent détenteur du record était PSR J1653-0158, avec une journée solaire ne prenant que 75 minutes. D’autres systèmes de veuve noire sont plus dans la gamme de huit à neuf heures, ce qui est encore assez rapide.
« Cette orbite de 62 minutes est remarquable car nous ne comprenons pas comment les étoiles ont pu entrer dans une orbite aussi étroite », déclare Kevin Burdge, auteur principal de l’étude. « Le processus d’ablation du pulsar de son compagnon devrait en fait les séparer. Cela repousse les limites de ce que nous pensions possible. »
Les veuves noires sont très rares. Ils n’ont été découverts pour la première fois que dans les années 1980, et depuis lors, les astronomes n’en ont trouvé que quelques dizaines d’autres. Celui-ci se trouve être le plus proche que nous ayons observé jusqu’à présent, ce qui est une autre chose qui le rend unique.
Enfin, pour compléter l’étrangeté, une troisième étoile semble être gravitationnellement liée au système binaire, ce qui en fait un système trinaire. Cette troisième étoile appartient à une classe appelée « sous-nains cool ». Ces objets ont très peu de masse ou de métaux, étant principalement constitués d’hydrogène et d’hélium.
Ce qui est bizarre avec ce troisième corps, c’est qu’en théorie, il ne devrait pas être lié à ZTF J1406+1222. Il se trouve à environ 600 UA de la paire (une UA est la distance entre la Terre et notre soleil), et sa faible masse signifie que n’importe quel événement stellaire aurait dû le faire sortir de son orbite. Techniquement, la supernova à partir de laquelle le pulsar de ZTF J1406 + 1222 s’est formé aurait dû le faire sauter hors de l’emprise gravitationnelle du système.
Bien que ZTF J1406+1222 semble être une nouvelle veuve noire, les scientifiques prennent soin de noter que leurs résultats n’ont pas encore été confirmés.
« Nos données indiquent que nous examinons un binaire de veuve noire, mais cela pourrait être quelque chose d’entièrement nouveau », a déclaré Burdge.
L’équipe attend que l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA confirme ses découvertes.
Crédit image : Siphon and Blast par le Goddard Space Flight Center de la NASA