Image artistique d’un système binaire composé d’une étoile géante rouge et d’un compagnon plus jeune qui peut fusionner pour produire une supergéante bleue. Crédit : Casey Reed, NASA
Les supergéantes bleues sont les étoiles les plus brillantes de leurs galaxies hôtes, et pourtant leur statut évolutif constitue un problème de longue date en astrophysique stellaire. En raison de leurs immenses luminosités, les BSG constituent d’excellents calibrateurs spectroscopiques des distances extragalactiques et de l’extinction interstellaire, de la relation masse stellaire galactique-métallicité et des traceurs de l’évolution chimique galactique.
La plupart des supergéantes bleues sont connues pour être célibataires, ce qui signifie qu’elles n’ont aucun compagnon visible lié gravitationnellement, ce qui fournit un indice crucial sur leur origine. Néanmoins, on sait que la plupart des étoiles massives nouveau-nées se forment dans des systèmes binaires avec des étoiles compagnes. Supergéantes bleues : pourquoi sont-elles célibataires ? La réponse : des systèmes d’étoiles binaires massifs « fusionnent » et produisent des supergéantes bleues.
Une recherche internationale menée par l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) a trouvé des indices sur la nature des supergéantes bleues. La majorité des supergéantes bleues pourraient être nées de la fusion de deux étoiles liées dans un système binaire, selon des preuves solides révélées par les chercheurs de l’IAC après avoir exécuté des modèles stellaires innovants et analysé un échantillon de données important dans le Grand Nuage de Magellan.
Le groupe a examiné un échantillon de cinquante-neuf supergéantes bleues de type B dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la Voie lactée, et a généré des modèles complexes de fusions d’étoiles.
Athira Menon, chercheuse à l’IAC, a déclaré : « Nous avons simulé la fusion d’étoiles géantes évoluées avec leurs compagnes stellaires plus petites sur un large éventail de paramètres, en tenant compte de l’interaction et du mélange des deux étoiles lors de la fusion. Les étoiles nouvellement nées vivent comme des supergéantes bleues tout au long de la deuxième phase la plus longue de la vie d’une étoile, lorsqu’elle brûle de l’hélium dans son noyau.
Artemio Herrero, chercheur à l’IAC et co-auteur de l’article, “Les résultats obtenus expliquent pourquoi les supergéantes bleues se trouvent dans ce que l’on appelle “l’écart évolutif” de la physique stellaire classique, une phase de leur évolution où nous ne nous attendrions pas à trouver d’étoiles.”
Danny Lennon, un chercheur de l’IAC qui a également participé à l’étude, a déclaré : « De manière remarquable, nous avons constaté que les étoiles nées de telles fusions réussissent mieux à reproduire la composition de la surface, en particulier l’amélioration de l’azote et de l’hélium, d’une grande partie de l’échantillon que les modèles stellaires conventionnels. Cela indique que les fusions pourraient être le canal dominant pour produire des supergéantes bleues.
Ce travail met en évidence le rôle essentiel que jouent les fusions d’étoiles dans la morphologie des galaxies et de leurs populations stellaires, et constitue une étape importante vers la résolution d’un mystère de longue date sur la formation des supergéantes bleues. La phase suivante de la recherche examinera comment les explosions de ces supergéantes bleues affectent le paysage trou noir et étoiles à neutrons.
Référence du journal :
2024-03-23 12:04:45
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