Abondances des éléments par rapport aux valeurs solaires dans les atmosphères de HD 188041 (symboles noirs), HD 111133 (symboles rouges), et HD 204411 (symboles bleus). Les abondances dérivées des raies des espèces neutres (C à Ba) et des premiers ions (La à Yb) sont représentées par des cercles pleins, et ceux dérivés des raies du premier (C à Ba) et du second (La à Yb) ions sont représentés par des cercles vides. Crédit image :Romanovskaya et al., 2019.
Les astronomes ont effectué des observations spectroscopiques de trois étoiles magnétiques chimiquement particulières (CP), HD 188041, HD 111133 et HD 204411. Résultats de ces observations, présenté dans un article publié le 8 juillet sur arXiv.org, révéler les paramètres fondamentaux et le statut évolutif du trio, prouvant également l'utilité de la spectroscopie pour l'étude des étoiles CP faibles.
Les étoiles CP sont celles avec des abondances de métaux inhabituelles, présentant ainsi des raies spectrales fortes ou faibles pour certains éléments. Certaines étoiles CP ont des champs magnétiques plus forts que les étoiles classiques de type A ou B, variant de quelques dizaines de Gauss à quelques dizaines de kiloGauss, et sont donc connues sous le nom d'étoiles magnétiques chimiquement particulières (étoiles Ap et Bp). Cette classe d'objets est perçue par les astronomes comme un laboratoire atomique et magnétique naturel pour étudier la formation et l'évolution des étoiles.
Cependant, les études sur les étoiles CP sont difficiles, principalement en raison de la composition chimique anormale de leurs atmosphères, ce qui nécessite des techniques d'analyse particulières. L'une de ces méthodes est l'analyse spectroscopique auto-cohérente, qui permet aux astronomes de dériver des paramètres fondamentaux de ces étoiles comme la température effective, gravité de surface, rayon et luminosité.
Récemment, une équipe internationale d'astronomes dirigée par Anna Romanovskaya de l'Institut d'astronomie de l'Académie des sciences de Russie a utilisé cette méthode pour étudier trois étoiles Ap :HD 188041, HD 111133 et HD 204411. La recherche, complétée par des observations spectrophotométriques sur une large gamme de longueurs d'onde, a donné aux chercheurs un aperçu des paramètres et de l'évolution de ces objets.
"Dans ce travail, nous avons effectué une analyse atmosphérique détaillée de trois étoiles Ap en utilisant une spectroscopie haute résolution et une (spectro)-photométrie calibrée en unités de flux, " ont écrit les astronomes dans le journal.
La recherche a révélé que les trois étoiles montrent une grande surabondance de fer et de chrome dans les couches atmosphériques profondes où se forment des lignes de haute excitation. Les astronomes ont noté que le résultat le plus inhabituel est une carence en calcium dans toute l'atmosphère de HD 111133. Cette découverte est surprenante, car il n'a pas été prédit par la théorie de la diffusion, et cela nécessite une enquête plus approfondie.
Selon le journal, HD 188041 a une température effective allant de 8750 à 9250 K, tandis que HD 204411 s'est avéré plus frais—entre 8, 250 et 8, 750 K. En ce qui concerne HD 111133, les chercheurs estiment que sa température effective est à un niveau d'environ 9, 590 K.
Avec un rayon d'environ 4,23 rayons solaires, HD 204411 s'avère être la plus grande star du trio étudié. Le rayon de HD 188041 est estimé à environ 2,26 rayons solaires, tandis que HD 111133 est très probablement de 2,92 à 3,44 fois plus grand que notre soleil. La gravité de surface pour HD 188041 et HD 204411 a été calculée à un niveau d'environ 4,0 à 4,5.
Les astronomes ont découvert que HD 204411 a un champ magnétique relativement faible et est proche de la fin de sa durée de vie de séquence principale. Par contre, HD 111133 s'est avéré posséder un champ magnétique assez fort, mais est situé près du groupe d'étoiles évoluées.
De plus, les auteurs de l'article ont souligné que leur étude démontre également l'importance des observations spectroscopiques lorsqu'il s'agit d'étudier les étoiles Ap faibles.
« Nous trouvons un très bon accord entre les températures effectives et les rayons dérivés au moyen de la spectroscopie (en utilisant des atmosphères modèles) et de l'interférométrie (en utilisant le SED observé et les rayons dérivés des diamètres angulaires et des parallaxes stellaires). Cela signifie que les rayons dérivés par spectroscopie nous fourniront plutôt des estimations précises des paramètres fondamentaux pour les étoiles Ap plus faibles pour lesquelles les observations interférométriques ne sont pas encore possibles, " ont conclu les scientifiques.
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