Des astrophysiciens de MSU (Russie) et des collègues d'Italie et de l'Académie des sciences de Russie ont trouvé la première preuve observationnelle d'une naine blanche en contraction. Taux de spin-up constant et élevé d'une étoile de ce type, situé dans un système binaire énigmatique, s'explique facilement si la naine blanche se contracte, argumentent les chercheurs. La découverte est signalée dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

« Grâce à cette découverte, les astrophysiciens pourront étudier et évaluer les modèles d'évolution des jeunes naines blanches et rechercher avec succès des systèmes similaires dans la galaxie, " a noté l'auteur principal de l'article, l'astrophysicien Sergueï Popov (SAI MSU).

Il est largement admis, sur la base de considérations théoriques, que les jeunes naines blanches devraient connaître une phase de contraction au début de leur vie. Le rayon d'une naine blanche typique peut diminuer de plusieurs centaines de kilomètres au cours de son premier million d'années. Cependant, il n'y avait aucune preuve observationnelle de cet effet jusqu'à présent, car la plupart des naines blanches connues sont beaucoup plus âgées, et parce que les scientifiques n'ont pas de moyen direct de mesurer les variations de rayons de ces étoiles.

Etudier une source énigmatique de rayons X dans un système binaire d'un type rare, les scientifiques ont peut-être trouvé la première preuve d'observation d'une naine blanche en train de se contracter. Le système binaire HD49798/RX J0648.0-4418 est à une distance de 2000 années-lumière, dans la constellation de Puppis, et a été largement étudié avec optique, UV, et des télescopes à rayons X. Il contient une naine blanche massive, qui tourne avec une période de seulement 13 s, le plus rapide connu pour une naine blanche, et émet des rayons X en raison de l'accrétion de matière captée par le vent stellaire de son étoile compagne.

Sandro Mereghetti (coauteur du nouvel article) a récemment découvert que la vitesse de rotation de cette naine blanche n'avait cessé d'augmenter au cours des 20 dernières années. Sa période de rotation de 13 secondes diminue de 7 nanosecondes chaque année. Cela peut sembler un très petit changement, mais c'est en fait un très grand effet pour un corps pesant plus que notre soleil, mais avec un rayon aussi petit qu'environ 5000 km (moins que la Terre). En effet, une vitesse de rotation aussi élevée ne pouvait pas être facilement expliquée par des moyens standard tels que le moment angulaire capturé de la matière en accrétion.

La solution à cette énigme vient d'être présentée par les auteurs de cette nouvelle étude. Ils démontrent que le taux de rotation élevé peut être facilement expliqué si la naine blanche se contracte, exactement comme dans le cas d'une patineuse en rotation qui amène ses bras à tourner plus vite. Les calculs évolutifs présentés dans l'article montrent que la naine blanche n'a qu'un âge d'environ 2 millions d'années. Le taux de contraction d'environ un centimètre par an attendu pour cet âge est exactement le montant correct pour expliquer le taux de spin-up mesuré, montrant qu'il s'agit du premier exemple de naine blanche contractée jamais identifié.

"Depuis des décennies, il est théoriquement clair que ces jeunes naines blanches se contractent. Encore, cette même phase de contraction n'a jamais été observée en temps réel. Il faut remercier l'unicité du système binaire à l'étude. La naine blanche a été littéralement illuminée en raison de l'accrétion de matière de l'étoile voisine. Mais il a été si bien mis en évidence que la matière en accrétion n'a pas affecté sa rotation - un phénomène extrêmement rare. Dans d'autres systèmes similaires, l'accrétion est beaucoup plus puissante - elle détermine la rotation de la naine blanche, ce qui rend impossible de remarquer la beauté de la contraction, " expliqua Popov.