Il y a une étoile rebelle à moitié morte dans la Petite Ourse qui a hâte de s'échapper de notre galaxie - et maintenant, les astronomes ont une idée de pourquoi.
L'étoile, une petite naine blanche qui se déplace incroyablement vite vers le bord de la galaxie, est peut-être l'une des rares naines blanches connues qui ont explosé dans des supernovas et ont vécu pour raconter l'histoire, selon une étude publiée le 21 juin dans la revue Avis mensuels de la Royal Academic Astronomical Society.
Les auteurs de l'étude ont déclaré que cette étoile inhabituelle, nommée LP 40−365, est un "résidu d'emballement partiellement brûlé", ce qui suggère qu'une supernova particulière, plus faible que la moyenne, a rendu l'étoile beaucoup plus petite, plus rapide et plus grillée qu'un nain blanc typique. Aussi étrange que cela puisse paraître, cette bizarrerie stellaire n'est peut-être pas seule; en utilisant les données du télescope spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne, les auteurs de l'étude ont également trouvé trois étoiles supplémentaires dans d'autres parties de la galaxie avec des propriétés et des trajectoires similaires à celles du LP 40-365.
Les chercheurs ont déclaré que ces quatre étoiles étranges pourraient représenter un nouveau type de destin pour les naines blanches qui manquent de carburant et explosent - un destin qui les laisse carbonisées, rétrécies et traversant la galaxie à des vitesses incroyables, mais encore largement intactes. Ces nains partiellement brûlés "forment une classe distincte d'étoiles fugitives chimiquement particulières", ont écrit les auteurs de l'étude, et les objets pourraient apporter leur propre forme étrange de lumière sur les facteurs complexes qui font exploser les étoiles en premier lieu.
Une modeste explosion thermonucléaire
Lorsqu'une grande étoile épuise tout son combustible nucléaire, elle peut perdre ses couches extérieures de matière et se rétrécir en une enveloppe chaude et ratatinée appelée naine blanche. Finalement, alors que la gravité continue de compacter ce noyau d'étoile mourant, l'étoile peut s'effondrer, exploser dans une supernova et laisser derrière elle une étoile à neutrons ultradense ou un trou noir.
Les auteurs de la nouvelle étude ont déclaré que des étoiles comme LP 40−365 représentent un troisième sort possible pour les nains éclatées. Pour faire face à ce sort, la naine blanche doit exploser dans une sorte d'explosion théorique et particulière appelée supernova de type Iax. Essentiellement, des études antérieures ont fait valoir que ce sont des supernovas plus petits que la moyenne capables d'arracher une partie de la matière d'un nain blanc tout en laissant son noyau largement intact.
En plus de faire exploser un tas de la masse de l'étoile touchée, une supernova de type Iax peut expulser cette étoile de son orbite - ce qui pourrait éventuellement faire voler l'étoile si vite qu'elle n'est plus liée par l'attraction gravitationnelle de sa galaxie d'origine. Des étoiles comme LP 40−365 s'échapperont presque certainement dans l'espace intergalactique dans le temps, ont écrit les auteurs, et des images satellite montrent déjà que cela se produit. (Jetez un œil à ces deux images de LP 40−365, prises en 1955 et 1995, pour voir comment son évasion déforme déjà la forme de la Petite Ourse.)
Il n'est pas inhabituel pour une star renégate de se faire barboter dans l'univers après, disons, que son partenaire binaire explose ou se fasse sucer dans un trou noir. Mais c'est une tout autre affaire pour une vieille étoile de s'effondrer en naine blanche, d'exploser dans une supernova et de continuer à couver comme une naine blanche encore plus petite. Outre leur vitesse impressionnante (ils se déplacent à des centaines de kilomètres par seconde), les restes partiellement brûlés sont également inhabituels pour leur taille; ils sont beaucoup plus petits qu'un nain blanc typique, ayant perdu une grande partie de leur masse dans la supernova. Ils conservent également des traces claires de supernovae passées dans leurs atmosphères, qui sont riches en cendres et éléments lourds mais manquant d'éléments légers comme l'hydrogène et l'hélium, qui peuvent avoir brûlé.
Les chercheurs ont déclaré qu'ils étaient optimistes qu'en recherchant ces caractéristiques révélatrices, le satellite Gaia pourrait détecter jusqu'à 20 restes stellaires partiellement brûlés supplémentaires avant la fin de la mission de l'instrument en 2022. Cela pourrait fournir suffisamment de preuves pour prouver que certaines étoiles ont ce qu'il prend pour survivre à une explosion de supernova, même si l'expérience les laisse impatients de trouver une nouvelle maison galactique.
