Image artistique d'un système binaire composé d'une étoile géante rouge et d'un compagnon plus jeune qui peuvent fusionner pour produire une supergéante bleue. Crédit : Casey Reed, NASA
Les supergéantes bleues de type B sont des étoiles massives et très lumineuses qui défient les attentes traditionnelles en apparaissant fréquemment malgré leur phase évolutive théoriquement brève. Des recherches récentes apportent de nouvelles perspectives, montrant que de nombreuses supergéantes bleues se forment probablement à partir de la fusion de systèmes binaires massifs. Ces fusions expliquent la présence des étoiles dans le « trou évolutif » et leurs propriétés de surface uniques, suggérant une révision majeure de la compréhension de leur cycle de vie et de leur impact sur la formation des galaxies.
Les supergéantes bleues de type B sont des étoiles exceptionnellement lumineuses et chaudes, dont la luminosité est au moins 10 000 fois supérieure à celle du Soleil et la température est 2 à 5 fois supérieure. Avec des masses allant de 16 à 40 fois celle du Soleil, on pense que ces étoiles existent pendant une phase brève et rapide de l'évolution stellaire, ce qui les rend théoriquement rares. Alors, pourquoi en observe-t-on autant ?
Un indice important sur leur origine réside dans le fait que la plupart des supergéantes bleues sont observées comme étant simples, c'est-à-dire qu'elles n'ont pas de compagnon gravitationnellement détectable. Cependant, la plupart des jeunes étoiles massives naissent dans des systèmes binaires avec des compagnons. Pourquoi les supergéantes bleues sont-elles simples ? La réponse est simple : les systèmes stellaires binaires massifs « fusionnent » et produisent des supergéantes bleues.
Dans une étude pionnière menée par Athira Menon, chercheuse à l'IAC, une équipe internationale d'astrophysiciens informatiques et observationnels a simulé des modèles détaillés de fusions stellaires et analysé un échantillon de 59 supergéantes bleues de type B dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la galaxie. voie Lactée.
« Nous avons simulé la fusion d’étoiles géantes évoluées avec leurs compagnons stellaires plus petits sur une large gamme de paramètres, en prenant en compte l’interaction et le mélange des deux étoiles pendant la fusion. Les étoiles nouvellement nées vivent comme des supergéantes bleues pendant la deuxième phase la plus longue de la vie d’une étoile, lorsqu’elle brûle de l’hélium dans son noyau », explique Menon.
Explication des anomalies évolutives
Selon Artemio Herrero, chercheur à l'IAC et co-auteur de l'article, « les résultats obtenus expliquent pourquoi les supergéantes bleues se trouvent dans ce que l'on appelle le « trou évolutif » de la physique stellaire classique, une phase de leur évolution où l'on ne s'attendrait pas à trouver des étoiles ».
Mais ces fusions peuvent-elles aussi expliquer les propriétés mesurées des supergéantes bleues ? « Nous avons constaté que les étoiles nées de telles fusions réussissent mieux à reproduire la composition de surface, en particulier l’augmentation de l’azote et de l’hélium, d’une grande partie de l’échantillon que les modèles stellaires conventionnels. Cela indique que les fusions pourraient être le canal dominant pour produire des supergéantes bleues », déclare Danny Lennon, un chercheur de l’IAC qui a également participé à l’étude.
Cette étude fait un grand pas en avant vers la résolution d'un vieux problème de formation des supergéantes bleues et indique le rôle important des fusions stellaires dans la morphologie des galaxies et de leurs populations stellaires. La prochaine partie de l'étude tentera d'explorer comment ces supergéantes bleues explosent et contribuent à la formation de ces supergéantes bleues. trou noir–étoile à neutrons paysage.
