Figure 1 :Impression d'artiste. Les astronomes proposent que les étoiles forment un disque d'accrétion autour d'elles tout en volant de la matière à leur étoile compagne. Crédit :Dana Berry/NASA Goddard Space Flight Center
Les astronomes utilisent les éclipses stellaires pour étudier l'atmosphère des disques d'accrétion autour des étoiles compactes. Les chercheurs du SRON ont observé cette méthode sur un binaire de rayons X de faible masse. Ils trouvent une atmosphère plus épaisse que prévu et distinguent deux composants gazeux différents. La recherche a été publiée dans Astronomie &Astrophysique .
Près de la moitié des systèmes stellaires observables sont en fait des systèmes stellaires binaires. Les étoiles de ces systèmes se tiennent captives par leur attraction gravitationnelle. Celui avec la gravité la plus élevée « vole » de la matière à son étoile compagne et forme un disque d'accrétion (voir figure 1).
Actuellement, la taille et la géométrie exactes des disques d'accrétion ne sont pas claires. De nouveaux modèles et observations aux rayons X suggèrent que la taille verticale du disque est plus grande que les modèles théoriques plus anciens ne le prédisent. Il peut y avoir une atmosphère prolongée au-dessus du disque. Mais comment voyez-vous cela sans que le disque lumineux à rayons X ne submerge l'observation ? La solution consiste à trouver un système binaire de rayons X approprié à un angle de vue tel que l'étoile compagnon éclipse le disque brillant (voir figure 2).
SRON-astronomes Ioanna Psaradaki, Elisa Costantini et Missagh Mehdipour, avec Maria Diaz Trigo de l'ESO, a sélectionné le système binaire à éclipse EXO 0748-676 et l'a étudié avec l'observatoire spatial à rayons X XMM-Newton. L'équipe a choisi un binaire de deux étoiles de faible masse pour leurs recherches, car les étoiles plus massives ont de forts vents sortants qui sont difficiles à distinguer des flux d'accrétion. A l'heure, l'étoile accrétive et son disque ont été complètement éclipsés par l'étoile compagne, les chercheurs ont donc réussi à obtenir un spectre de l'atmosphère intrigante du disque.
Figure 2 :Vu de la Terre, EXO 0748-676 est incliné à un angle tel que l'étoile compagnon bloque parfois l'étoile primaire et son disque d'accrétion. Cela fournit aux astronomes une vue de l'atmosphère du disque, sans que l'étoile et le disque ne l'éclipsent.
La méthode des éclipses a permis aux astronomes d'observer l'atmosphère plus directement que les études précédentes. Ils confirment que l'atmosphère doit être plus épaisse que prévu et que le gaz dans l'atmosphère étendue apparaît en deux phases différentes. Le premier composant gazeux est chaud, avec une température proche de celle de la partie inférieure du disque. Le deuxième composant gazeux est plus froid et de plus petite taille, et vient de la partie externe du disque. Les chercheurs proposent que ce dernier composant soit un matériau aggloméré créé par l'impact du flux d'accrétion sur le disque.
"L'explication la plus probable d'une atmosphère de disque aussi étendue est que l'étoile en accrétion photoionise les parties externes du disque en raison d'un fort rayonnement X, " dit Psaradaki. " Ce phénomène provoque des instabilités thermiques, tandis que le gaz essaie de trouver une solution stable. Ceci est rendu possible si le disque augmente son volume et crée ainsi une atmosphère prolongée, comme nous l'avons vu dans nos recherches."
