Les astronomes de l'UNSW ont montré que les étoiles binaires - deux étoiles verrouillées en orbite l'une autour de l'autre - réfléchissent la lumière tout en la rayonnant, révélant de nouvelles voies pour leur détection.

L'une des premières choses que nous apprenons en astronomie est que certains des objets du ciel (le Soleil et les étoiles) produisent leur propre lumière, tandis que d'autres (la Lune et les planètes) ne sont visibles que parce qu'elles réfléchissent la lumière du Soleil.

Mais le Soleil et les étoiles réfléchissent-ils aussi une partie de la lumière qui leur tombe dessus ?

C'est une question que les scientifiques de l'UNSW Sydney et de l'Université Western Sydney voulaient découvrir, ce qui étonnamment, a été peu étudiée par les astronomes.

Dans leur article publié en Astronomie de la nature , les chercheurs ont montré que les étoiles réfléchissent effectivement la lumière, et que cette lumière réfléchie pourrait être un outil utile pour les astronomes.

La réflexion stellaire est la plus significative dans un système binaire proche, où deux étoiles sont en orbite l'une autour de l'autre. De tels systèmes binaires sont considérés comme communs, avec la plupart des étoiles de l'univers censées avoir des compagnons binaires.

Les scientifiques ont étudié l'étoile brillante Spica (Alpha Virginis), qui est en fait deux étoiles chaudes en orbite l'une autour de l'autre avec une période de seulement quatre jours. Ils ont découvert que la lumière de l'étoile est polarisée d'une manière qui varie au fur et à mesure que les étoiles se déplacent sur leurs orbites.

Professeur Jeremy Bailey, de l'École de physique de l'UNSW, dit ça normalement, la lumière d'une étoile n'est pas polarisée, ce qui signifie qu'il vibre dans plus d'un plan. Mais quand la lumière d'une étoile reflète celle d'une autre, il va se polariser, avec les vibrations des ondes lumineuses voyageant maintenant dans une seule plaine.

Il a dit que c'est un processus similaire à la façon dont la lumière est polarisée lorsqu'elle se reflète sur une surface d'eau ou de verre, nous permettant de réduire l'éblouissement à l'aide de lunettes de soleil polarisées.

"Nous avons pu déterminer que la quantité de polarisation que nous avons observée était exactement celle prédite pour un modèle de lumière réfléchie, " dit le professeur Bailey.

"Notre modélisation a montré que les étoiles sont en fait de très mauvais réflecteurs de lumière. Le Soleil, par exemple, réfléchit moins de 0,1 pour cent de la lumière qui tombe dessus.

"Toutefois, pour les étoiles plus chaudes, tels que les composants de Spica, avec des températures de 20, 000 à 25, 000 degrés Kelvin, la quantité de réflexion augmente jusqu'à quelques pour cent. La quantité totale de lumière réfléchie provenant du système Spica est, cependant, encore très petit."

Le professeur Bailey a déclaré que la raison pour laquelle cette découverte était importante était qu'elle permettrait désormais aux astronomes de mesurer les propriétés des étoiles qu'ils ne peuvent pas facilement mesurer pour des étoiles individuelles.

"Il fournit un moyen de détecter des systèmes binaires qui ne pourraient pas être détectés par d'autres méthodes - en particulier des binaires avec des orbites de face - et un moyen de mesurer les masses pour une plus large gamme de binaires qu'il n'est actuellement possible, " il a dit.

"Les étoiles simples n'ont pas de source lumineuse à proximité (comme le compagnon binaire) et il n'y a donc aucun moyen de mesurer la petite quantité de lumière réfléchie."

Selon le professeur Bailey, ce qui rend possible l'observation de la lumière stellaire réfléchie, c'est le fait que la lumière est hautement polarisée et mesurable avec les polarimètres astronomiques très sensibles que lui et ses collègues de l'UNSW ont mis au point.

"Pour ce travail, nous avons utilisé trois télescopes différents, dont le propre observatoire de l'UNSW, qui est situé sur le campus. Le petit télescope de 35 cm a été utilisé ici pour faire la majorité des observations incluses dans cette étude, " il a dit.

Le professeur Bailey a déclaré que lui et ses collègues chercheurs testaient maintenant leurs techniques sur d'autres systèmes binaires et pensait que la technique de polarisation pourrait ouvrir de nouvelles opportunités pour l'étude des étoiles binaires.

"Nous nous attendons à ce que cela fonctionne encore mieux pour les étoiles les plus chaudes, et il pourrait être utilisé pour trouver des systèmes binaires qui ne sont pas détectables par d'autres méthodes, et pour étudier les orbites et les propriétés des étoiles binaires, " il a dit.