Les compagnons proches peuvent influencer l’évolution stellaire de plusieurs manières. Bien que certains compagnons puissent être détectés autour de jeunes objets stellaires, les preuves d'observation directe de compagnons autour d'étoiles asymptotiques à branches géantes (AGB) ou d'étoiles vieillissantes restent insaisissables.
Dévoiler les mystères de π1 Gruis
À quelque 530 années-lumière de la Terre, une étoile géante rouge appelée π1 Gruis (affectueusement surnommé pi-one-Gru par les astronomes et les scientifiques) est depuis longtemps un mystère pour les scientifiques. Connue sous le nom d'étoile à branche géante asymptotique (AGB), π1 Gruis, qui ressemblait autrefois au soleil, est maintenant une étoile vieillissante en fin de vie, après s'être refroidie en gonflant jusqu'à atteindre plus de 400 fois la taille du soleil, elle est maintenant devenue une étoile géante rouge.
Ces étoiles peuvent fabriquer de nouveaux éléments, subir des pulsations sur une échelle de temps allant de quelques jours à quelques années et perdre une grande partie de leur masse (en rejetant l'équivalent de la masse terrestre de matière sur une période de quatre ans) avant de terminer leur vie en tant que nébuleuses planétaires ou, en termes simples, en gaz ionisé éjecté par des étoiles géantes rouges tard dans leur vie.
π1 Gruis brille quelques milliers de fois plus que notre soleil. Ce qui rend la détection d’objets proches de ces étoiles extrêmement difficile, car ils peuvent les éclipser et également varier en luminosité.
ALMA révèle un compagnon caché
Dans un article publié dans Astronomie naturelleune équipe internationale de scientifiques a pu montrer directement l'orbite d'un compagnon autour de π1 Gruis utilise le pouvoir de résolution de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un interféromètre astronomique composé de 66 radiotélescopes dans le désert d'Atacama, au nord du Chili.
Yoshiya Mori, Ph.D. Le candidat en astrophysique à l'Université Monash était chargé de faire des comparaisons détaillées entre les propriétés observées de π1 Des modèles d'évolution stellaire de pointe de Gruis et de l'Université Monash, ainsi que des modèles de la littérature existante qui prédisent la façon dont ces étoiles palpitent.
« Un élément clé pour comprendre l'orbite du compagnon est de connaître la masse de l'étoile AGB. Notre équipe a contribué à mieux contraindre cette masse en utilisant ses caractéristiques de luminosité et de pulsation observées pour trouver le modèle stellaire le mieux adapté », a déclaré M. Mori.
« Cette recherche est particulièrement intéressante, car l'ajout d'un proche compagnon dans le mélange pourrait éventuellement causer davantage de ravages dans les processus déjà compliqués entourant ces étoiles. »
Remettre en question les modèles précédents d’évolution stellaire
Malgré les prédictions antérieures d'une orbite elliptique pour l'étoile compagnon, les recherches ont observé une orbite presque parfaitement ronde. Cela suggère que l’orbite évolue plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant. Le résultat nécessite des ajustements aux modèles existants de la dernière étape de la vie des étoiles géantes avec leurs compagnons.
Le responsable du projet, Mats Esseldeurs de la KU Leuven, affirme que notre soleil traversera également un jour une telle étape.
« Comprendre comment les compagnons proches se comportent dans ces conditions nous aide à mieux prédire ce qui arrivera aux planètes autour du soleil et comment le compagnon influence l'évolution de l'étoile géante elle-même », a déclaré M. Esseldeurs.
L’analyse suggère que les taux de circularisation prévus par le modèle pourraient avoir été sous-estimés. Les chercheurs pensent que cela ouvrira des voies pour notre compréhension de la physique des interactions des marées et de l’évolution binaire.
