En utilisant le télescope spectroscopique à fibre multi-objets à grande surface céleste (LAMOST), les astronomes ont découvert un système binaire inhabituel. Le binaire nouvellement trouvé, désigné LAMOST J0140355+392651 (ou J0140 en abrégé), se compose d'un ballonné, naine proto-blanche de faible masse et un compagnon nain blanc massif. La découverte est rapportée dans un article publié le 14 avril sur arXiv.org.

Les naines blanches (WD) sont les noyaux compacts restants d'étoiles de faible masse qui ont épuisé leur combustible nucléaire. Leurs atmosphères sont principalement composées d'hydrogène ou d'hélium. Les naines blanches de masse extrêmement faible (ELM WD) sont de rares WD à noyau d'hélium avec des masses inférieures à 0,25 masse solaire. Ce sont des étoiles à hélium dégénérées et semi-dégénérées qui n'ont jamais allumé la combustion de l'hélium central.

Les ELM WD sont supposés être formés dans des systèmes binaires via un transfert de masse stable ou instable, étant donné que l'univers est trop jeune pour produire de tels objets par évolution d'une seule étoile. Par conséquent, on pense que les ELM WD sont les noyaux dépouillés d'étoiles qui étaient initialement plus massives mais ont perdu la plupart de leur enveloppe au profit de leurs compagnons.

Une équipe d'astronomes dirigée par Kareem El-Badry de l'Université de Californie à Berkeley, rapportent maintenant la détection de J0140 qui peut être un WD ELM nouvellement trouvé. Sa nature a attiré leur attention pour la première fois lorsque les observations LAMOST de cet objet ont suggéré une grande variabilité de la vitesse radiale (RV) d'une époque à l'autre. Un suivi ultérieur de cette source a permis aux chercheurs d'obtenir plus d'informations sur ses paramètres.

"Cet article présente un binaire proche nouvellement découvert contenant une naine blanche normale et un compagnon de faible masse qui remplit presque ou complètement le lobe de Roche, " ont écrit les astronomes.

Les observations ont révélé que J0140 est un binaire proche avec une période orbitale d'environ 3,81 heures. Il contient un ballonné, naine proto-blanche avec une masse d'environ 0,15 masse solaire et compagnon WD environ 5 pour cent moins massif que le soleil. Le rayon du proto-WD est estimé à 0,29 rayon solaire. Le système est situé à environ 5, 000 années-lumière et son orbite est inclinée de 80 degrés.

Les astronomes ont révélé que le proto-WD a une température effective d'environ 6, 800K, ce qui est beaucoup plus élevé que dans toutes les variables cataclysmiques (CV) connues à des périodes similaires. Cependant, cet objet est plus frais et plus gonflé par rapport à la population de WD ELM connus. En outre, ce qui défavorise le scénario CV, c'est l'absence d'explosions et de fortes raies d'émission, typique pour de telles variables.

D'où, les propriétés de J0140 sont transitoires entre celles des CV connus et des WD ELM. Les astronomes supposent que ce système évolue vers des températures plus élevées à une luminosité quasi constante pour finalement devenir un ELM WD.

« D'autres observations sont nécessaires pour mieux comprendre la nature du système. En particulier, des spectres à plus haute résolution et à plus haut SNR [rapport signal/bruit] permettront une recherche plus approfondie des caractéristiques d'émission associées à l'accrétion, ce qui permettra de déterminer de manière plus concluante s'il y a un transfert de masse en cours, ", ont ajouté les auteurs de l'article.

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