Les astronomes de l'Observatoire européen austral ont découvert que les caractéristiques étranges du système stellaire HD 148937, notamment une étoile magnétique et son apparence jeune, étaient causées par la fusion de deux étoiles dans un groupe de trois étoiles. Cet événement a également formé la nébuleuse environnante, fournissant une preuve importante de la manière dont les étoiles massives créent leurs champs magnétiques.
Les astronomes ont été surpris lorsqu’ils ont observé une paire d’étoiles au centre d’un étonnant nuage de gaz et de poussière. Les paires d'étoiles sont généralement très similaires, comme des jumelles, mais dans HD 148937, une étoile apparaît plus jeune et, contrairement à l'autre, possède des propriétés magnétiques. De nouvelles données de l'Observatoire européen austral (ESO) montrent qu'il y avait à l'origine trois étoiles dans la galaxie jusqu'à ce que deux d'entre elles entrent en collision et fusionnent. Cet événement violent a créé les nuages environnants et a changé à jamais le destin de la galaxie.
Abigail Frost est astronome à l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili et première auteure de l'étude publiée dans la revue Science. Le système, nommé HD148937, est situé en direction de la constellation Norma, à environ 3 800 années-lumière de la Terre. Il se compose de deux étoiles beaucoup plus massives que le Soleil, entourées de belles nébuleuses – des nuages de gaz et de poussière. "Il est très rare qu'une nébuleuse entoure deux étoiles massives, ce qui nous a fait penser que quelque chose d'intéressant devait se produire dans cette galaxie. Ce sentiment s'est renforcé lorsque nous avons examiné les données. Après une analyse détaillée, nous avons pu déterminer que l'étoile la plus massive semblait être beaucoup plus jeune que sa compagne, ce qui n'avait aucun sens, puisqu'elles auraient dû se former en même temps !" dit Frost. La différence d’âge – une étoile semble avoir au moins 1,5 million d’années plus jeune que l’autre – suggère que quelque chose doit rajeunir l’étoile la plus massive.
Une autre pièce du puzzle est la nébuleuse entourant l'étoile, connue sous le nom de NGC 6164/6165. Elle a 7 500 ans, soit des centaines de fois plus jeune que ces deux étoiles. La nébuleuse contient également de grandes quantités d'azote, de carbone et d'oxygène. Ceci est surprenant car ces éléments se trouvent généralement au plus profond des étoiles plutôt qu’à l’extérieur ; c'est comme si un événement violent les déchaînait.
Pour percer le mystère, l'équipe a collecté neuf années de données provenant des instruments PIONIER et GRAVITY sur l'interféromètre à très grand télescope (VLTI) de l'Observatoire européen austral dans le désert d'Atacama au Chili. Ils ont également utilisé les données d'archives de l'instrument FEROS de l'Observatoire de La Silla de l'Observatoire européen austral.
"Nous pensons qu'à l'origine le système comptait au moins trois étoiles ; deux d'entre elles devaient être très proches les unes des autres à un certain point de leur orbite, tandis que l'autre étoile était beaucoup plus éloignée", explique Hugues Sana, professeur à l'Université de Louvain en Belgique et chercheur principal de l'observation. "Les deux étoiles intérieures ont fusionné violemment pour former une étoile magnétique et ont éjecté de la matière, créant ainsi la nébuleuse. L'étoile la plus éloignée a formé une nouvelle orbite avec l'étoile nouvellement fusionnée, désormais magnétique, formant l'étoile binaire que nous voyons aujourd'hui au centre de la nébuleuse."
"J'avais déjà réfléchi au scénario de fusion dès 2017, lorsque j'étudiais les observations de nébuleuses obtenues par le télescope spatial Herschel de l'Agence spatiale européenne", a ajouté le co-auteur Laurent Mahy, aujourd'hui chercheur principal à l'Observatoire royal de Belgique. "La découverte des différences d'âge entre les étoiles suggère que ce scénario est le plus plausible et n'a pu être démontré qu'avec de nouvelles données de l'ESO."
Cette situation explique également pourquoi une étoile de cette galaxie est magnétique et une autre étoile ne l'est pas - une autre caractéristique particulière de HD148937 découverte dans les données du VLTI.
Cela pourrait également aider à résoudre un mystère de longue date en astronomie : comment les étoiles massives acquièrent leurs champs magnétiques. Les champs magnétiques sont une caractéristique commune aux étoiles de faible masse telles que le Soleil, et les étoiles plus massives sont incapables de maintenir des champs magnétiques de la même manière. Cependant, certaines étoiles massives possèdent du magnétisme.
Les astronomes soupçonnent depuis un certain temps que les étoiles massives produisent des champs magnétiques lorsque deux étoiles fusionnent. Mais c’est la première fois que les chercheurs trouvent des preuves directes de ce phénomène. Dans le cas de HD148937, la fusion doit avoir eu lieu récemment. "Les champs magnétiques dans les étoiles massives ne devraient pas durer très longtemps par rapport à la durée de vie de l'étoile, nous semblons donc avoir observé cet événement rare peu de temps après qu'il se soit produit", a ajouté Frost. "
Compilé à partir de /ScitechDaily