Un nuage de gaz chaud tourbillonnant autour d’une étoile miniature «cannibale». Crédit image: ESA Cliquez pour agrandir
Le télescope spatial XMM-Newton de l'ESA a observé les minuscules noyaux d'étoiles mortes enveloppés dans une belle couverture chaude de gaz surchauffé. Ces «binaires à rayons X de faible masse» tirent un flux constant de matériel d'une étoile compagnon plus grande, puis le fouettent dans un disque. Cette observation répond à la question de savoir pourquoi ces étoiles mortes clignotent parfois dans le spectre des rayons X. C'est le moment où nous voyons ce disque sur le bord, et il obscurcit notre vision de l'étoile.
Le XMM-Newton de l'ESA a vu de vastes nuages de gaz surchauffés, tourbillonnant autour d'étoiles miniatures et s'échappant d'être dévorés par les énormes champs gravitationnels des étoiles - donnant un nouvel aperçu des habitudes alimentaires des étoiles cannibales de la galaxie.
Les nuages de gaz varient de quelques centaines de milliers de kilomètres à quelques millions de kilomètres, dix à cent fois plus grands que la Terre. Ils sont composés de vapeur de fer et d'autres produits chimiques à des températures de plusieurs millions de degrés.
"Ce gaz est extrêmement chaud, beaucoup plus chaud que l'atmosphère extérieure du Soleil", a déclaré Maria Diaz Trigo du Centre européen de recherche scientifique et technologique (ESTEC) de l'ESA, qui a dirigé la recherche.
L’observatoire des rayons X XMM-Newton de l’ESA a fait la découverte en observant six étoiles dites «binaires des rayons X de faible masse» (LMXB). Les LMXB sont des paires d'étoiles dont l'une est le minuscule noyau d'une étoile morte.
Mesurant à peine 15 à 20 kilomètres de diamètre et de taille comparable à un astéroïde, chaque étoile morte est une masse de neutrons bien tassée contenant plus de 1,4 fois la masse du Soleil.
Son extrême densité génère un puissant champ gravitationnel qui arrache le gaz de son étoile compagnon «vivant». Le gaz s'enroule autour de l'étoile à neutrons, formant un disque, avant d'être aspiré et écrasé à sa surface, un processus appelé «accrétion».
Les nuages récemment découverts reposent là où le fleuve de matière de l'étoile compagnon frappe le disque. Les températures extrêmes ont arraché presque tous les électrons des atomes de fer, les laissant transportant des charges électriques extrêmes. Ce processus est appelé «ionisation».
La découverte résout un casse-tête qui pèse sur les astronomes depuis plusieurs décennies. Certains LMXB semblent clignoter en marche et en arrêt aux longueurs d'onde des rayons X. Ce sont des systèmes «bordés», dans lesquels l'orbite de chaque disque gazeux s'aligne avec la Terre.
Lors de précédentes tentatives de simulation du clignotement, des nuages de gaz à basse température étaient supposés en orbite autour de l'étoile à neutrons, bloquant périodiquement les rayons X. Cependant, ces modèles n'ont jamais assez bien reproduit le comportement observé.
XMM-Newton résout ce problème en révélant le fer ionisé. "Cela signifie que ces nuages sont beaucoup plus chauds que prévu", a déclaré Diaz. Avec les nuages à haute température, les modèles informatiques simulent désormais beaucoup mieux le comportement de trempage.
Une centaine de LMXB connus peuplent notre galaxie, la Voie lactée. Chacun est un four stellaire, pompant des rayons X dans l'espace. Ils représentent un modèle à petite échelle de l'accrétion qui aurait lieu au cœur même de certaines galaxies. Une galaxie sur dix montre une sorte d'activité intense en son centre.
On pense que cette activité vient d'un gigantesque trou noir, déchirant les étoiles et dévorant leurs restes. Étant beaucoup plus proches de la Terre, les LMXB sont plus faciles à étudier que les galaxies actives.
«Les processus d'accrétion ne sont toujours pas bien compris. Plus nous en saurons sur les LMXB, plus ils seront utiles en tant qu'analogues pour nous aider à comprendre les noyaux galactiques actifs », explique Diaz.
Source d'origine: portail ESA
