Il y a près de 35 ans, les scientifiques ont fait la proposition alors radicale que les bombes à hydrogène colossales appelées novae traversent un cycle de vie à très long terme après leur éruption, s'estomper dans l'obscurité pendant des centaines de milliers d'années, puis se reconstruire pour redevenir des novae à part entière. Une nouvelle étude est la première à modéliser entièrement le travail et à intégrer tous les facteurs de rétroaction désormais connus pour contrôler ces systèmes, sauvegarder la prédiction originale tout en mettant en lumière de nouveaux détails. Publié cette semaine dans le journal Astronomie de la nature , l'étude confirme que les novae que nous observons clignoter dans tout l'univers ne représentent que quelques pour cent de ces variables cataclysmiques, comme ils sont connus, avec le reste "caché" en hibernation.

"Nous avons maintenant quantifié la suggestion d'il y a des décennies que la plupart de ces systèmes sont en hibernation profonde, en attendant de se réveiller, et nous ne les avons pas encore identifiés, " a déclaré Michael Shara, un conservateur du département d'astrophysique du Musée américain d'histoire naturelle qui était l'auteur principal de l'étude originale et l'un des co-auteurs du nouveau travail. "Les novae que nous observons ne sont que la pointe de l'iceberg. Nous nous sommes trompés en pensant que les binaires de type novae et les novae naines qui font les novae représentent tout ce qui existe. Les systèmes qui fabriquent les novae sont beaucoup plus courants que nous ne le pensions. "

Les systèmes binaires cataclysmiques se produisent lorsqu'une étoile comme notre Soleil - une naine jaune - est cannibalisée par une naine blanche, une étoile morte. La naine blanche accumule une couche critique d'hydrogène qu'elle vole à la naine jaune, et que l'hydrogène explose comme une gigantesque bombe. Cette explosion produit un éclat de lumière qui rend l'étoile naine blanche jusqu'à 1 million de fois plus brillante que le Soleil pendant une période pouvant aller de quelques jours à quelques mois.

Le travail original de Shara proposait que, après une éruption, une nova devient "semblable à la nova, " puis une nova naine, puis, après une hibernation en tant que binaire dit détaché, il redevient une nova naine, comme la nova, et puis une nova, répéter le cycle encore et encore, jusqu'à 100, 000 fois sur des milliards d'années. "De la même manière qu'un œuf, Une chenille, une nymphe, et un papillon sont tous les stades de la vie du même organisme, ces binaires sont tous les mêmes objets vus à différentes phases de leur vie, " dit Shara.

Pour la nouvelle étude, Shara et ses collègues de l'Université Ariel et de l'Université de Tel-Aviv en Israël ont construit un ensemble de simulations pour suivre des milliers d'éruptions de novae et leurs effets sur leurs compagnes naines rouges. Le but est de montrer, quantitativement, que l'évolution des systèmes binaires cataclysmiques est cyclique et entraînée par une rétroaction entre les deux étoiles.

"Il n'y avait tout simplement pas la puissance de calcul pour faire ça il y a 30 ans, ou il y a 20 ans, ou même il y a 10 ans, " dit Shara.

Ils ont découvert que les binaires cataclysmiques n'alternent pas simplement à travers chacun des quatre états - nova, comme la nova, nova naine, et binaire détaché - toute leur vie. Binaires nouveau-nés, pendant les premiers pour cent de la vie d'un système, alternent seulement entre les états nova et nova-like. Puis, pendant les 10 % suivants de leur vie, les binaires alternent selon trois états :nova, comme la nova, et nova naine. Pour les 90 % restants de leur vie, ils parcourent continuellement les quatre états.

Plus loin, l'étude a montré que presque toutes les novae que nous observons aujourd'hui se produisent vers le début de la vie d'un système binaire, par opposition à la fin, à raison d'environ une fois tous les 10, 000 ans plutôt qu'une fois tous les quelques millions d'années.

"Statistiquement, cela signifie que les systèmes que nous observons - ceux qui surgissent tout le temps - sont les nouveaux-nés, " Shara a déclaré. "Et c'est à peu près 5 pour cent du total des binaires là-bas. La grande majorité sont à l'état détaché, et nous les avons ignorés parce qu'ils sont si faibles et communs. Nous savons qu'ils sont là. Maintenant, nous devons juste travailler dur pour les trouver et les connecter à novae."