Une équipe de recherche a utilisé à la fois des données d'archives sur le télescope spatial Hubble et de nouvelles observations pour mesurer précisément le système Binary Star NGC3603-A1. Une étoile pèse environ 93 fois la masse de notre soleil, tandis que son compagnon fait pencher la balance à environ 70 masses solaires. Ensemble, ils représentent l'un des systèmes binaires les plus massifs jamais découverts dans notre galaxie.
Ce qui rend ce système vraiment extraordinaire, c'est la vitesse de son mouvement orbital. Les deux géants se sont opposés une fois tous les 3,8 jours, ce qui signifie que dans le temps de la Terre un an autour du soleil, ces Titans stellaires se seront tournés près de 100 fois. Leur proximité et leurs masses incroyables créent une relation dynamique qui remodèle les deux étoiles.
La découverte a nécessité un travail de détective qui a duré des années et s'est appuyé sur un aperçu crucial d'une source improbable. Sarah Bodansky, alors étudiante de premier cycle au Carleton College, travaillait à distance à l'Observatoire de Lowell pendant l'été pandémique 2020 lorsqu'elle a remarqué quelque chose que tout le monde avait manqué dans les données plus anciennes de Hubble. L'étude est publiée dans Le journal astrophysique.
« Le travail de Sarah a permis de faire avancer ce projet. Elle a remarqué quelque chose que tout le monde avait manqué: certaines des caractéristiques spectrales ont doublé lorsque les stars ont eu leurs plus grandes mouvements vers nous et loin de nous. Sans cette découverte, le projet aurait langui », a déclaré le Dr Phil Massey de l'Observatoire de Lowell.
Cette observation était essentielle car elle a révélé la nature binaire de ce qui semblait être une étoile floue unique. Situé dans le cluster d'étoiles densément emballé NGC 3603 qui est l'une des régions de formation d'étoiles les plus actives de notre galaxie, le système ne peut être résolu qu'en utilisant la clarté exceptionnelle de Hubble.
Les deux étoiles sont si massives et énergiques qu'elles imitent les étoiles de rayons de loup, qui sont généralement des géants plus âgés et mourants qui explosent leurs couches externes avec des vents stellaires intenses. Cependant, les étoiles de NGC 3603-A1 sont en fait encore jeunes, démontrant les conditions extrêmes qui peuvent faire apparaître des étoiles massives beaucoup plus évoluées qu'elles ne le sont réellement.
L'interaction entre les deux étoiles raconte une histoire fascinante de l'évolution stellaire. Le plus petit de la paire semble avoir volé la masse de son plus grand compagnon, ce qui le fait tourner plus rapidement. Ce type de transfert de masse est crucial pour comprendre comment les étoiles massives changent avec le temps et donne un aperçu de leur sort ultime.
« Pour les étoiles les plus massives, les astronomes doivent généralement s'appuyer sur des modèles qui ne sont pas très bien limités pour » peser « la star. Mais cette étude s'est concentrée sur un type spécial de système binaire où nous pouvons obtenir une mesure plus fondamentale de sa masse », explique Sarah Bodansky du Carleton College.
Des systèmes binaires massifs comme NGC 3603-A1 sont les progéniteurs des trous noirs binaires, qui peuvent éventuellement fusionner et créer des ondes gravitationnelles que les scientifiques détectent depuis 2015. Comprendre ces relations stellaires aide les astronomes à prédire où et quand de telles collisions peuvent se produire.
