Des astronomes européens ont découvert une nouvelle étoile binaire au centre de la nébuleuse planétaire M 3-1. Le binaire nouvellement trouvé a une période orbitale extraordinairement courte d'un peu plus de trois heures, ce qui en fait l'une des étoiles centrales binaires à période orbitale les plus courtes connues à ce jour. La détection est détaillée dans un article publié le 30 juillet sur arXiv.org.

Les étoiles centrales binaires pourraient être essentielles pour faire avancer nos connaissances sur la formation et l'évolution des nébuleuses planétaires. Pour les astronomes, Les systèmes binaires post-enveloppe commune à courte période pourraient être particulièrement utiles pour améliorer la compréhension de ces processus. De plus, trouver de nouveaux exemples de tels objets pourrait fournir des informations importantes sur la nature de la phase post-enveloppe commune elle-même.

Une équipe d'astronomes, dirigé par David Jones de l'Institut d'astrophysique des îles Canaries, a mené une campagne de surveillance à long terme à la recherche d'étoiles centrales proches par la variabilité photométrique. Pour leurs observations, ils ont utilisé le Very Large Telescope (VLT) et le New Technology Telescope (NTT) de l'Observatoire européen austral.

La nébuleuse planétaire M 3-1 était l'une des cibles de la campagne de surveillance. Les observations de cette nébuleuse ont révélé la présence d'un système stellaire central présentant une variabilité claire à courte période avec des éclipses primaires et secondaires importantes.

"Ici, nous présentons la découverte d'une étoile centrale binaire proche dans la nébuleuse planétaire M 3-1 - l'une des étoiles centrales binaires à période orbitale la plus courte connue (deuxième seulement après V458 Vul; Rodriguez-Gil et al. 2010), et le plus court à avoir été découvert par photométrie, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

Avec une température effective d'environ 48, 000K, l'étoile primaire du binaire nouvellement trouvé a un rayon de 0,41 rayon solaire et une masse de 0,65 masse solaire. L'étoile secondaire est nettement plus froide et moins massive - sa température effective est supposée être comprise entre 5, 000 et 12, 000, tandis que sa masse équivaut à environ 0,17 masse solaire. Le rayon du compagnon a été estimé à environ 0,28 rayon solaire.

Le système a une durée d'environ trois heures et cinq minutes, lequel, comme indiqué dans le document, en fait l'étoile centrale binaire photométriquement variable à la période la plus courte et la deuxième étoile centrale binaire à la période la plus courte jamais découverte.

Les chercheurs ont noté que les deux étoiles de ce système sont très proches de Roche-lobe-filling, ce qui pourrait indiquer qu'ils feront l'objet d'une fusion à l'avenir. Selon le journal, en raison de la faible masse des étoiles, le temps de fusion via les ondes gravitationnelles serait d'environ 1,5 milliard d'années.

"On s'attendrait presque certainement à ce que le primaire s'installe dans un rayon plus petit (c'est-à-dire qu'il ne remplisse plus les lobes de Roche) sur une échelle de temps beaucoup plus courte, ce qui signifie que le transfert de masse redeviendra possible. En tant que tel, la séparation orbitale du système évoluera en fonction des échanges de masse, perte de masse et freinage magnétique, plutôt que le rayonnement des ondes gravitationnelles, " ont conclu les astronomes.

Les auteurs de l'article ont ajouté qu'afin de mieux contraindre les paramètres des deux étoiles ainsi que de mieux comprendre la formation et l'évolution de ce système, d'autres études chimiques et morpho-cinématiques de la nébuleuse M 3-1 sont nécessaires.

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