On n'a jamais été repéré avec certitude dans la jungle sauvage d'objets stellaires étranges, mais les astronomes pensent maintenant qu'ils ont enfin trouvé une curiosité cosmique théorique: un objet Thorne-Zytkow, ou TZO, se cachant dans le petit nuage magellanique voisin. Avec l'apparence extérieure des supergéantes rouges de jardin, les TZO sont en fait deux étoiles en une: une paire binaire où une étoile à neutrons super dense a été absorbée dans son parter supergéant moins dense, et de l'intérieur elle opère sa forge élémentaire exotique.
Théorisés pour la première fois en 1975 par le physicien Kip Thorne et l'astronome Anna Zytkow, les TZO se sont révélés difficiles à trouver dans la vie réelle en raison de leur similitude avec les supergéantes rouges, comme la célèbre Bételgeuse à l'épaule d'Orion. Ce n'est que par spectroscopie détaillée que les signatures chimiques particulières d'un TZO peuvent être identifiées.
Les observations de la supergéante rouge HV 2112 dans le petit nuage magellanique *, une galaxie naine située à seulement 200000 années-lumière de là, ont révélé ces signatures - des concentrations inhabituellement élevées d'éléments lourds comme le molybdène, le rubidium et le lithium.
S'il est vrai que ces éléments sont créés à l'intérieur des étoiles - nous sont tous des trucs d'étoiles, comme l'a dit Carl Sagan - on ne les trouve pas en quantité dans les atmosphères de supergéants solitaires. Ce n'est qu'en absorbant une étoile beaucoup plus chaude - comme une étoile à neutrons laissée par la mort explosive d'un partenaire plus massif - que la production de tels éléments est présumée possible.
"L'étude de ces objets est passionnante car elle représente un modèle complètement nouveau de la façon dont les intérieurs stellaires peuvent fonctionner", a déclaré Emily Levesque, chef d'équipe de l'Université du Colorado Boulder et auteure principale du document. "Dans ces intérieurs, nous avons également une nouvelle façon de produire des éléments lourds dans notre univers."
La détection définitive d'un TZO fournirait des preuves directes d'un tout nouveau modèle d'intérieurs stellaires, et confirmerait un destin théoriquement prédit pour les systèmes binaires d'étoiles massifs et l'existence d'environnements de nucléosynthèse qui offrent un nouveau canal pour la production d'éléments lourds et de lithium dans notre univers.
- E.M. Levesque et al., Découverte d'un objet candidat Thorne-Zytkow dans le petit nuage magellanique
L'une des proposantes originales des TZO, la Dre Anna Zytkow, est heureuse de voir son travail déboucher sur de nouvelles découvertes.
"Je suis extrêmement heureux que la confirmation observationnelle de notre prédiction théorique ait commencé à émerger", a déclaré Zytkow. «Depuis que Kip Thorne et moi avons proposé nos modèles d'étoiles à noyaux neutroniques, les gens n'ont pas pu réfuter notre travail. Si la théorie est solide, la confirmation expérimentale apparaît tôt ou tard. Il s'agissait donc d'identifier un groupe d'étoiles prometteur, d'obtenir l'heure du télescope et de poursuivre le projet. »
Les résultats ont été annoncés pour la première fois en janvier lors de la 223e réunion de l'American Astronomical Society. Le document a maintenant été accepté pour publication dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society Letters, et est co-écrit par Philip Massey, de Lowell Observatory à Flagstaff, Arizona; Anna Zytkow de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni; et Nidia Morrell des Observatoires Carnegie à La Serena, Chili. Lisez le document de l'équipe ici.
Source: Université du Colorado, Boulder. Illustration de «Digital Drew».
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* Dans l'article, l'équipe note qu'il n'est pas encore confirmé que le HV 2112 fait partie du SMC et pourrait être associé à notre propre galaxie. Dans l'affirmative, il exclurait qu'il s'agisse d'un TZO, mais nécessiterait toujours une explication de ses spectres observés.
