En utilisant le satellite Transiting Exoplanet Survey (TESS) de la NASA, les astronomes ont détecté des pulsations de type Beta Cephei dans un système binaire à éclipse connu sous le nom de V453 Cygni. La découverte, détaillé dans un article publié le 15 mai sur arXiv.org, pourrait être utile pour améliorer la compréhension de la structure et de l'évolution des étoiles dans les binaires à éclipse.

Les Bêta Céphéides sont des étoiles variables massives (entre 8,0 et 15 masses solaires) avec de petites, variations rapides de leur luminosité dues aux pulsations de la surface des étoiles. Ils pulsent dans des modes de gravité et de pression d'ordre radial faible avec des périodes de pulsation de plusieurs heures et des amplitudes de pulsation allant jusqu'à quelques dixièmes de magnitude.

Détecter et étudier les pulsations est essentiel pour mieux comprendre les intérieurs stellaires. En particulier, des études d'étoiles pulsantes dans des systèmes binaires permettent une sonde directe de la rotation intérieure et du mélange des deux composants. De plus, Les systèmes binaires pulsés ont le potentiel de limiter l'effet des marées sur la structure et l'évolution des étoiles.

Situé à environ 6, à 000 années-lumière, V453 Cygni est un binaire à éclipse composé de deux étoiles massives de types spectraux B0.4 IV et B0.7 IV. Les deux composantes sont environ 14 et 11 fois plus massives que notre soleil, sur une orbite courte période excentrique (période orbitale d'environ 3,89 jours).

V453 Cygni a été observé avec TESS entre le 18 juillet et le 11 septembre, 2019. En analysant les données de ces observations, une équipe d'astronomes dirigée par John Southworth de l'Université de Keele, ROYAUME-UNI., trouvé des signes clairs de variations de profil de ligne dans les spectres de l'étoile primaire du système.

"En utilisant la photométrie TESS, nous avons découvert des pulsations Cep dans ce système d'éclipse. Les variations de profil de ligne dans la spectroscopie publiée indiquent que ces pulsations proviennent de l'étoile primaire, " ont écrit les astronomes dans le journal.

Au total, l'étude a identifié sept fréquences de pulsation significatives, entre 2,37 et 10,51 par jour. Les pulsations ont été attribuées à l'étoile primaire de V453 Cygni, mais les chercheurs ont noté que les données collectées n'étaient pas assez bonnes pour exclure d'éventuelles pulsations de l'étoile secondaire.

Selon le journal, six des sept modes de pulsation identifiés se sont avérés être perturbés par les marées. Les astronomes supposent que le couple de marée dans V453 Cygni est suffisamment fort pour perturber les modes de pulsation et provoquer une régularité dans le spectre d'amplitude. Ceci est observé sous la forme de fréquences de pulsation décalées des harmoniques orbitales séparées par la fréquence orbitale.

Les données TESS ont également permis à l'équipe de déterminer les propriétés physiques des composants du V453 Cygni avec une grande précision. Il a été constaté que V453 Cygni A a une masse de 13,96 masses solaires, rayon de 8,66 rayons solaires et température effective à un niveau de 28, 800 K. L'étoile secondaire, V453 Cygni B, a été estimée à environ 5,25 fois plus grande et 11,1 fois plus massive que le soleil. La température effective de l'étoile a été calculée à 27, 700 K.

Résumant les résultats, les astronomes ont noté que le V453 Cygni A est le premier pulsateur Beta Cepheid avec une mesure de masse précise. Ils ont ajouté que d'autres observations spectroscopiques de ce système sont nécessaires afin de confirmer définitivement la découverte que l'étoile primaire palpite et de vérifier si le compagnon contribue à l'une des fréquences de pulsation.

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