Ilaria Caiazzo, une astronome de Caltech (États-Unis), pensait sans doute en savoir beaucoup sur les naines blanches. Mais ce qu’elle vient de découvrir va bien au-delà de tout ce qu’elle avait envisagé. Elle a mis la main sur une naine blanche à deux visages.
au sommaire
« Quand je montre ces résultats aux gens, ils sont époustouflés. » C'est ainsi que Ilaria Caiazzo, une astronomeastronome qui étudie depuis longtemps les naines blanches du côté de Caltech (États-Unis), introduit, dans un communiqué, la découverte que son équipe vient tout juste de publier. Celle d'une naine blanche que les chercheurs ont surnommée Janus. Parce que, comme le dieu romain, cette étonnante étoile présente... deux visages ! Et c'est, pour l'instant, la seule naine blanche connue à afficher cette drôle de caractéristique.
Avant d'aller plus loin, rappelons qu'une naine blanche, c'est ce qu'il reste d'une étoile ressemblant à notre Soleil une fois qu'elle est arrivée en fin de vie. Après un passage par le stade de géante rougegéante rouge, elle perd ses couches extérieures et son noyau se contracte pour finir en naine blanche dense et chaude. C'est ce qui arrivera à notre Soleil d'ici quelque 5 milliards d'années.
Ce qu'Ilaria Caiazzo cherchait initialement dans les données recueillies par le Zwicky Transient Facility (ZTF), un instrument qui scanne le ciel toutes les nuits depuis l'observatoire PalomarPalomar, perché sur une haute montagne de Californie (États-Unis), c'était bien ce genre d'étoiles. Des naines blanches. Mais des naines blanches hautement magnétisées. Cependant, lorsqu'elle est tombée sur ce drôle d'objet qui changeait rapidement de luminositéluminosité, elle a tout abandonné pour aller y voir de plus près. À l'aide de deux autres instruments. Elle a ainsi confirmé que Janus tourne sur elle-même en 15 minutes seulement. Il ne faut pas moins de 25 jours à notre Soleil pour faire de même.
Pas d’explication au phénomène
La nature époustouflante de Janus a finalement été révélée grâce à des observations de l'observatoire Keck (Hawaï). Un spectromètre a en effet dévoilé la composition chimique de la naine blanche. De l'hydrogènehydrogène sur une face -- sans trace d'héliumhélium -- et de l'hélium sur l'autre !
Comment Janus en est-elle arrivée là ? Pour l'heure, les chercheurs de Caltech ne peuvent faire mieux que de proposer quelques hypothèses. Ils savent, par exemple, que certaines naines blanches remplacent leur hydrogène de surface par de l'hélium. Car si les éléments lourds qui composent une telle étoile ont tendance à couler vers son cœur, avec le temps et le refroidissement, les éléments peuvent se mélanger. Il arrive ainsi que l'hydrogène apparaisse comme dilué, faisant ressortir l'hélium. Janus aurait donc pu tout simplement être prise au milieu d'une telle évolution. Si c'est le cas, il est tout de même étonnant que la transition se fasse d'une manière aussi... duale.
L'autre possibilité, c'est qu'un champ magnétique asymétriqueasymétrique - ce n'est pas nécessairement rare - empêche le mélange des éléments d'un côté de la naine blanche. Le côté présentant le champ le plus fort présenterait alors aussi le plus d'hydrogène. Les champs magnétiqueschamps magnétiques peuvent également entraîner une baisse des pressionspressions dans l'atmosphèreatmosphère de l'étoile. De quoi former comme un océan d'hydrogène, toujours là où les champs magnétiques sont les plus forts. Mais le fin mot de l'histoire ne sera sans doute pas trouvé avant que les astronomes ne débusquent d'autres naines blanches de type Janus. Dans les données du Zwicky Transient Facility, espèrent-ils. Car ils en sont aujourd'hui plus que jamais convaincus, « le ZTF est très doué pour trouver des objets étranges ».
