“What-Is-This” : il y a une étoile géante qui clignote au centre de notre galaxie
Des astronomes ont repéré une étrange étoile géante « clignotante » au centre de la Voie lactée. L’équipe pense que cette découverte fortuite, qui survient après 17 ans d’observation, est un autre exemple d’une classe rare d’étoiles géantes clignotantes représentant un “système binaire à éclipses”.
Image d’entête : représentation artistique du système binaire VVV-WIT-08. (Amanda Smith/ Université de Cambridge)
L’étoile géante, dont la masse est environ 100 fois supérieure à celle du Soleil, désignée sous le nom de VW-WIT-08, a été repérée par l’équipe internationale de chercheurs lorsque sa luminosité a diminué d’un facteur 30. Une diminution suffisamment extrême pour que l’étoile disparaisse presque entièrement du ciel.
Les changements de luminosité de ce type sont généralement associés aux étoiles qui pulsent ou à celles qui appartiennent à un système binaire (deux étoiles qui se tournent autour, par exemple) et sont éclipsées par leur étoile compagne (binaire à éclipses).
Cette étoile géante, située à environ 25 000 années-lumière de la Terre, a perdu de sa luminosité pendant plusieurs mois en 2013, avant de s’éclairer à nouveau. Une caractéristique qui n’est pas communément associée aux mécanismes de variation d’intensité lumineuse cités plus haut.
L’équipe d’astronomes qui a étudié VW-WIT-08 pense que la baisse de luminosité observée il y a 8 ans et qui ne s’est pas répétée depuis est le résultat de l’éclipse de l’étoile géante par un objet orbital associé encore inconnu.
Ils ajoutent que cet objet éclipsant pourrait être une autre étoile ou une planète, mais ce qui est certain, c’est qu’il est entouré d’une sorte de disque opaque qui est responsable de l’assombrissement extrême de l’étoile.
Selon Sergey Koposov de l’Université d’Édimbourg (Écosse) :
C’est incroyable que nous venions d’observer un objet sombre, large et allongé passer entre nous et l’étoile lointaine, et nous ne pouvons que spéculer sur son origine.
Aux côtés de Leigh Smith de l’Institut d’astronomie de l’Université de Cambridge et de Philip Lucas de l’Université du Hertfordshire (Royaume-Uni), Koposov est l’un des auteurs d’une étude détaillant la découverte (lien plus bas). VW-WIT-08 n’est pas le seul exemple d’une étoile qui s’assombrit de cette manière, mais c’est sans doute l’exemple le plus extrême découvert à ce jour.
Un autre exemple de cette forme de système binaire à éclipses est Epsilon Aurigae, découvert pour la première fois en 1821 par l’astronome allemand Johann Heinrich Fritsch. La composante visible de ce système binaire est l’étoile supergéante Almaaz, un terme arabe signifiant le bouc, qui s’assombrit d’environ 50 % tous les 27 ans.
Bien que cet assombrissement soit moins prononcé que celui de VW-WIT-08, il dure pendant une longue période, entre 640 et 730 jours, soit environ 2 ans. Cela signifie que le composant obscurcissant de ce système binaire doit être quelque chose de vraiment immense, probablement une autre étoile entourée d’un épais anneau de poussière obscurcissant, orientée de côté depuis notre poiny de vue.
Si cette éclipse de deux ans, qui s’est produite pour la dernière fois entre 2009 et 2011, peut sembler extrême, elle est surpassée par l’éclipse observée dans un autre système similaire découvert plus récemment, le système TYC 2505-672-1, situé à environ 10 000 années-lumière de la Terre.
Ce système détient actuellement le record de la plus longue éclipse connue. Tous les 69 ans, l’étoile massive de ce système est réduite d’une magnitude de 4,5 pendant une période d’environ 3 ans et demi.
Grâce à l’équipe qui a découvert VW-WIT-08, le catalogue de ces systèmes binaires à éclipses est appelé à s’élargir, car les astronomes ont actuellement trouvé deux autres étoiles géantes clignotantes prêtes à être étudiées plus avant.
De temps en temps, nous trouvons des étoiles variables qui n’entrent dans aucune catégorie établie, qui sont appelés des objets “what-is-this” (« qu’est-ce que c’est ? »), ou « WIT ».
Pour Lucas :
Nous ne savons vraiment pas comment ces géantes clignotantes sont apparues.
L’équipe a fait la découverte de VVV-WIT-08 à l’aide des données recueillies par le télescope VISTA à l’Observatoire Parnal, au Chili, qui fait partie de l’enquête VISTA Variables in the Via Lactea (VVV), menée de 2010 à 2016. La mission principale du relevé astronomique consistait à observer le bulbe central et le disque sud de la Voie lactée dans le proche infrarouge.
La baisse de luminosité de VVV-WIT-08 a également été capturée par l’Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) exploitée par des chercheurs de l’université de Varsovie. Le renflement central de notre galaxie était également une cible d’intérêt pour OGLE, qui effectue ses observations dans une lumière plus proche de la gamme visible du spectre électromagnétique.
Le principal avantage d’OGLE est qu’il effectue des observations fréquentes, ce qui était essentiel pour construire un modèle de VVV-WIT-08. Cette combinaison d’observations a également montré aux astronomes que l’étoile géante s’assombrit à la fois dans le spectre visible et dans le spectre infrarouge.
Les résultats de l’équipe montrent qu’il reste sans doute d’autres systèmes binaires à éclipses à découvrir dans la Voie lactée. Mais ce n’est peut-être pas la partie la plus difficile du processus d’investigation de ces systèmes.
Smith de conclure :
Il y en a certainement d’autres à trouver, mais le défi consiste maintenant à découvrir quels sont les compagnons cachés, et comment ils ont pu être entourés de disques, malgré une orbite si éloignée de l’étoile géante. En faisant cela, nous pourrions apprendre quelque chose de nouveau sur la façon dont ces types de systèmes évoluent.
L’étude publiée dans The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : VVV-WIT-08: the giant star that blinked et présentée sur le site de l’Université de Cambridge : Astronomers spot a ‘blinking giant’ near the centre of the Galaxy.
