Des scientifiques de l'Université de Sheffield ont découvert une ancienne étoile pulsante dans un système d'étoiles doubles, ce qui leur permettra d'accéder à des informations importantes sur l'histoire de l'évolution et de la mort d'étoiles comme notre Soleil.

La découverte de la toute première étoile naine blanche pulsante dans un binaire à éclipse par des physiciens de Sheffield signifie que l'équipe peut voir comment l'évolution binaire a affecté la structure interne d'une naine blanche en détail pour la première fois.

Un binaire à éclipse, ou système double étoile, est composé de deux étoiles en orbite l'une autour de l'autre et passant périodiquement l'une en face de l'autre, vues de la Terre.

Les étoiles naines blanches sont les noyaux brûlés laissés par la mort d'une étoile comme le Soleil. Cette naine blanche particulière pourrait fournir des informations clés sur la structure, l'évolution et la mort de ces étoiles pour la première fois.

On pense que la plupart des naines blanches sont composées principalement de carbone et d'oxygène, mais cette naine blanche particulière est composée principalement d'hélium. L'équipe pense que cela est dû au fait que son compagnon binaire a interrompu son évolution tôt, avant d'avoir la chance de fusionner l'hélium en carbone et en oxygène.

Les pulsations de cette étoile ont été découvertes en utilisant HiPERCAM, une caméra ultra-rapide révolutionnaire développée par une équipe dirigée par le professeur Vik Dhillon du département de physique et d'astronomie de l'Université de Sheffield.

HiPERCAM peut prendre une photo toutes les millisecondes simultanément dans cinq couleurs différentes et est monté sur le Gran Telescopio Canarias (GTC) de 10,4 m. le plus grand télescope optique du monde à La Palma. Cela a permis aux chercheurs de détecter les pulsations rapides et subtiles de cette naine blanche particulière.

Les pulsations de l'étoile naine blanche et le système binaire à éclipse ont permis à l'équipe d'en étudier la structure à l'aide de deux techniques, études d'astérosismologie et d'éclipses. L'astérosismologie consiste à mesurer la vitesse à laquelle les ondes sonores traversent la naine blanche.

Dr Steven Parsons, du Département de physique et d'astronomie de l'Université de Sheffield, qui a dirigé l'étude a déclaré:"Déterminer de quoi est faite une naine blanche n'est pas simple car ces objets ont environ la moitié de la masse du Soleil, emballé dans quelque chose de la taille de la Terre. Cela signifie que la gravité est extrêmement forte sur une naine blanche, environ un million de fois plus grand qu'ici sur Terre, donc à la surface d'une naine blanche une personne moyenne pèserait environ 60, 000, 000kg. La gravité fait couler tous les éléments lourds de la naine blanche vers le centre, ne laissant que les éléments les plus légers à la surface et ainsi la véritable composition de celui-ci reste cachée en dessous.

"Cette naine blanche pulsante que nous avons découverte est extrêmement importante car nous pouvons utiliser le mouvement binaire et l'éclipse pour mesurer indépendamment la masse et le rayon de cette naine blanche, ce qui nous aide à déterminer de quoi il est fait. Plus intéressant encore, les deux étoiles de ce système binaire ont interagi entre elles dans le passé, transférer du matériel entre eux. Nous pouvons voir comment cette évolution binaire a affecté la structure interne de la naine blanche, quelque chose que nous n'avons pas pu faire auparavant pour ce genre de systèmes binaires."

La prochaine étape de la recherche est de continuer à observer la naine blanche pour enregistrer autant de pulsations que possible en utilisant HiPERCAM et le télescope spatial Hubble.

L'étude est publiée dans Astronomie de la nature .