Les étoiles Wolf-Rayet sont rares et étonnantes. Les systèmes binaires d’étoiles Wolf-Rayet le sont encore plus. Mais des chercheurs semblent être parvenus à mettre à jour quelques-uns de leurs secrets les plus intimes. De quoi les mettre peut-être sur la piste du tout premier sursaut gamma observé dans la Voie lactée. 

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Cette animation montre comment les étoiles Wolf-Rayet du système Apep orbitent l'une autour de l'autre en créant une spirale de poussières. © Yunio Han, Université de Sydney

Une étoile de la Voie lactée sur cent millions fait partie de celles que les astronomesastronomes qualifient d'étoilesétoiles Wolf-Rayet. Des chercheurs de l’université de Sydney (Australie) nous proposent aujourd'hui de plonger dans l'une des structures les plus étonnantes qu'abrite notre universunivers : un système binaire de cette catégorie hors normes d'étoiles.

Le saviez-vous ?

Les étoiles Wolf-Rayet pèsent en général plus de 20 fois la masse de notre Soleil. Elles sont extrêmement chaudes et lumineuses. Elles peuvent émettre plus de rayonnement qu’un million d’étoiles classiques. Et elles éjectent d’énormes quantités de masse par le biais de puissants vents stellaires. Elles sont vouées à un effondrement rapide, à une explosion en supernova qui ne laissera probablement qu’un trou noir ou une étoile à neutrons derrière elle.

Le système Apep -- du nom du dieu égyptien du chaos -- a été observé pour la première fois en 2018, à 8.000 années-lumièreannées-lumière de la TerreTerre. Le seul exemple de système binaire d'étoiles Wolf-Rayet vérifié à ce moment-là. Les deux étoiles qui le forment pèsent 10 à 15 fois la massemasse de notre SoleilSoleil. Elles sont 100.000 fois plus brillantes. À leur surface, une température d'environ 25.000 °C -- contre quelque 5.500 °C pour notre étoile. Le système aurait la taille de notre Système solaireSystème solaire. De quoi, pour les étoiles, parcourir une orbiteorbite complète en 125 ans environ.

« Au-delà les images splendides que nous avons obtenu de ce système, c'est la dynamique de la queue de poussière rougeoyante qui s'est formée autour qui nous a laissés perplexes », explique Yinuo Han, jeune physicienphysicien, dans un communiqué de l’université de Sydney. Sous l'œilœil des puissants télescopestélescopes d'aujourd'hui -- notamment le Very Large Telescope (VLTVLT) de l'Observatoire européen austral (ESOESO) -- et des technologies d'imagerie modernes mobilisées pour ces travaux, celle-ci, en effet, semble vivre sa propre vie paisible alors qu'elle devrait être portée par les ventsvents stellaires extrêmes émis par les deux étoiles.

Un premier sursaut gamma dans la Voie lactée ?

Passée leur surprise, les astrophysiciensastrophysiciens de l'université de Sydney sont parvenus à établir un modèle qui reproduit parfaitement la structure complexe en spirale de la queue de poussière d'Apep. Pour confirmer que celle-ci s'étend quatre fois plus lentement que les vents stellaires mesurés à des vitessesvitesses de l'ordre de 12 millions de kilomètres par heure. Du jamais vu ailleurs.

Ce comportement étrange propulse le système au rang des favoris pour devenir le premier -- de mémoire d'Hommes -- à produire un sursautsursaut gamma dans la Voie lactéeVoie lactée. Car selon les chercheurs, l'explication la plus probable serait que l'étoile principale d'Apep, notamment, tourne très rapidement sur elle-même. Mais rassurons-nous, un tel sursaut gamma ne devrait pas impacter la Terre, l'axe de rotation du système d'étoiles Wolf-Rayet ne représentant aucune menace pour notre planète.

En référence à leur beauté et comme ces animaux qui risquent de se battre à mort s'ils sont enfermés ensemble, les systèmes binairessystèmes binaires d'étoiles Wolf-Rayet sont comparés par les astronomes à des paons. Et ils espèrent bien en apprendre un peu plus sur leurs mœurs étranges dans les mois à venir.