En combinant la photométrie de transit, observations de vitesse radiale, et astérosismologie, les astronomes ont rassemblé des informations importantes sur les propriétés d'un très excentrique, système binaire à éclipse connu sous le nom de KOI-3890. Les nouveaux résultats sont présentés dans un article publié le 30 avril sur arXiv.org.

Les binaires à éclipse avec des géantes rouges présentant des oscillations de type solaire sont une trouvaille rare. Lors de la recherche de nouveaux systèmes de ce type, les astronomes sont particulièrement intéressés à trouver ceux qui présentent des variations ellipsoïdales dans leur courbe de lumière causées par de grandes distorsions de marée de la surface de l'étoile pendant le périastron. En raison de ces variations, ces binaires ont été surnommés les systèmes de « battement de cœur ».

Les systèmes cardiaques avec des oscillations de type solaire peuvent être caractérisés de manière très détaillée en utilisant des données de vitesse radiale et en menant des études astrosismologiques. Par exemple, L'astrosismologie permet de déterminer l'obliquité (l'angle entre l'axe de rotation stellaire et l'angle normal au plan orbital) de ces systèmes et les paramètres stellaires de leurs composantes primaires oscillantes de géante rouge.

KOI-3890 (alias KIC 8564976 et 2MASS J19350531+4438185) a été initialement classé comme une étoile potentielle hébergeant des planètes. Cependant, les observations de suivi montrent qu'il s'agit d'un système de battements cardiaques, en particulier, un binaire à éclipse de période de 153 jours très excentrique composé d'une géante rouge montrant des oscillations de type solaire et d'un compagnon nain M.

Une équipe d'astronomes dirigée par James Kuszlewicz de l'Institut Max Planck de recherche sur le système solaire en Allemagne a décidé de mener une étude approfondie de KOI-3890 en utilisant diverses méthodes pour révéler les propriétés détaillées du système.

"Dans ce travail, nous visons à dériver les propriétés des composants d'un système binaire à éclipse grâce à l'utilisation de l'astérosismologie, ajustement d'éclipse et analyse de la vitesse radiale. En outre, nous visons à contraindre la géométrie du système en inférant l'angle d'inclinaison de la géante rouge primaire pour ensuite obtenir l'obliquité du système, qui indique si le système est aligné, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

L'étude a révélé que la géante rouge KOI-3890 A est presque six fois plus grande que le soleil (5,8 rayons solaires), mais sa masse est comparable à celle du soleil (1,04 masse solaire). Le nain M, nommé KOI-3890 B, s'est avéré être environ quatre fois plus petit et moins massif que notre soleil (0,26 rayon solaire et 0,23 masse solaire).

Des études astrosismiques de KOI-3890 ont permis à l'équipe de calculer l'âge du système. Ils ont découvert que le binaire a environ 9,1 milliards d'années. De plus, L'analyse astrosismique a révélé que l'angle d'inclinaison de l'axe de rotation de KOI-3890 A est d'environ 87,6 degrés. En ce qui concerne l'obliquité du système, il a été estimé à un niveau d'environ 4,2 degrés, ce qui signifie que le plan de l'orbite de KOI-3890 B est perpendiculaire à l'axe de rotation stellaire de l'étoile primaire.

En outre, les astronomes ont estimé que l'excentricité orbitale de KOI-3890 est d'environ 0,61 et que les étoiles sont séparées les unes des autres d'environ 0,19 UA. Ils ont également tiré quelques conclusions concernant l'évolution future du système.

« Alors que le primaire continue d'évoluer, le nain M peut s'intégrer dans l'enveloppe en expansion, conduisant à un transfert de masse entre les étoiles dans une phase d'enveloppe commune. De plus les fortes forces de traînée sur le secondaire dans une telle configuration peuvent conduire à l'éjection de l'enveloppe commune, et une diminution significative de la période orbitale, " ont conclu les chercheurs.

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