Dans l’image ci-dessus, les noms des étoiles sont dans le coin supérieur gauche de chaque image. Les vents soufflant vers l’extérieur depuis les étoiles créent une variété de structures, telles que des disques, des spirales et des “roses”, qui sont compatibles avec la théorie selon laquelle l’étoile géante rouge a un compagnon en orbite autour d’elle. Le rouge indique les gaz qui s’éloignent de l’observateur et le bleu indique les gaz qui se dirigent vers l’observateur. 1 UA est une unité astronomique, ou la distance de la Terre au Soleil. A titre de comparaison, Neptune est à 30 UA du Soleil. Les étoiles compagnes sont probablement plus proches que cela de leurs étoiles primaires, et elles ne sont pas visibles en raison de l’éblouissement de la primaire.
Acte final
Alma a vu des structures en forme de spirale ou d’arc autour de plus d’une douzaine d’étoiles géantes rouges, presque certainement un signe que la matière se détache de la géante rouge et se dirige vers sa compagne. Les spirales correspondent étroitement aux simulations informatiques et sont impossibles à expliquer avec l’ancien modèle de vent stellaire. Décin ont rapporté les premiers résultats en 2020 dans Science et les a développés l’année suivante dans Revue annuelle d’astronomie et d’astrophysique.
De plus, le groupe de Decin a peut-être repéré les compagnons auparavant indétectables de deux géantes rouges, p1 Gruis et L2 Puppis, sur les images d’Alma. Pour s’en assurer, elle doit les surveiller pendant un certain temps pour voir si les objets nouvellement détectés se déplacent autour de l’étoile principale. “S’ils bougent, je suis sûr que nous avons des compagnons”, dit Decin. Peut-être cette découverte gagnera-t-elle les derniers sceptiques.
Comme les enquêteurs sur les scènes de crime, les astronomes disposent désormais d’instantanés “avant” et “après” de la création d’une nébuleuse planétaire. La seule chose qui leur manque est l’équivalent des images de vidéosurveillance de l’événement lui-même. Y a-t-il un espoir que les astronomes puissent attraper une géante rouge en train de se transformer en une nébuleuse planétaire ?
Jusqu’à présent, les modèles informatiques sont le seul moyen de “regarder” le processus séculaire se dérouler du début à la fin. Ils ont aidé les astronomes à se concentrer sur un scénario dramatique, dans lequel l’étoile compagne plonge dans le primaire après une longue période d’orbite et de perte de distance en raison des forces de marée. Alors qu’il tourne en spirale vers le noyau de la géante rouge, le compagnon libère “une quantité insensée d’énergie gravitationnelle”, explique Frank. Les modèles informatiques montrent que cela accélère énormément le processus par lequel le l’étoile lâche ses couches extérieures, à seulement un à 10 ans. Si cela est exact, et si les astronomes savaient où regarder, ils pourraient assister en temps réel à la mort d’une étoile et à la naissance d’une nébuleuse planétaire.
Un candidat à surveiller s’appelle V Hydrae. Cette étoile géante rouge très active éjecte des amas de plasma en forme de balle vers ses pôles tous les 8,5 ans, et elle a également craché six grands anneaux dans son plan équatorial au cours des 2 100 dernières années. Raghvendra Sahai, un astronome du Jet Propulsion Laboratory de la Nasa qui a publié la découverte des anneaux en avril, estime que le la géante rouge n’a pas une mais deux étoiles compagnes. Un compagnon proche peut déjà effleurer l’enveloppe de la géante rouge et produire les éjections de plasma, tandis qu’un compagnon éloigné dans une orbite de bombardement en piqué contrôle l’éjection des anneaux. Si tel est le cas, V Hydrae est peut-être sur le point d’avaler son compagnon le plus proche.
Enfin, qu’en est-il de notre Soleil ? Les études d’étoiles binaires peuvent sembler peu pertinentes pour le destin de notre étoile, car il s’agit d’un singleton. Les étoiles avec des compagnons perdent de la masse environ six à dix fois plus vite que celles qui n’en ont pas, estime Decin, car il est beaucoup plus efficace pour une étoile compagnon de retirer la coquille d’une géante rouge que pour la géante rouge de pousser sa propre coquille.
Cela signifie que les données sur les étoiles avec des compagnons ne peuvent pas prédire de manière fiable le sort des étoiles sans compagnons, comme le Soleil. Environ la moitié des étoiles de la taille du Soleil ont des compagnons quelconques. Selon Decin, le compagnon affectera toujours la forme du vent stellaire et affectera considérablement le taux de perte de masse si le compagnon est suffisamment proche. Le Soleil éjectera très probablement sa couche externe plus lentement que ces étoiles et restera dans sa phase de géante rouge plusieurs fois plus longtemps.
Mais on ignore encore beaucoup de choses sur le dernier acte du Soleil. Par exemple, même si Jupiter n’est pas une étoile, il pourrait encore être assez lourd pour attirer la matière du Soleil et alimenter un disque d’accrétion. “Je pense que nous aurons une très petite spirale créée par Jupiter”, a déclaré Decin. “Même dans nos simulations, vous pouvez voir son impact sur le vent solaire.” Si tel est le cas, alors notre Soleil pourrait également être en ligne pour une grande finale voyante.
* Cet article est apparu à l’origine dans Knowable Magazine, et est republié sous une licence Creative Commons.
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