Dans une nouvelle étude publiée dans The Astrophysical Journal , le Dr Li Zhenwei et ses collaborateurs des observatoires du Yunnan de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et le Dr Zhang Yangyang de l'Université normale de Zhoukou ont proposé un nouveau modèle de formation pour les sous-naines chaudes massives, offrant des explications pour un sous-ensemble d'hélium- riches sous-naines chaudes observées dans le cosmos.
Les sous-naines chaudes sont un type d’étoile à branche horizontale extrême. Certaines de ces étoiles, découvertes dans des binaires proches, sont considérées comme des sources potentielles d'ondes gravitationnelles (GW) pour les futurs détecteurs GW spatiaux. Les particularités chimiques distinctives, en particulier l'abondance d'hélium (He) à leur surface, constituent des outils précieux pour comprendre la formation et l'évolution de ces corps célestes.
Les sous-naines chaudes se forment généralement par interactions binaires avec l'inflammation du noyau He lorsque le donneur initie un transfert de masse près de l'extrémité de la branche géante rouge (RGB). Ce scénario est connu sous le nom de canal RVB. Cependant, la récente découverte de l'étoile SMSS J1920, le troisième binaire connu composé d'une étoile subdwaf chaude et d'une naine blanche en accrétion, est en contradiction avec le canal RVB.
Les fortes raies Ca H et K avec un décalage vers le bleu suggèrent que le binaire provient probablement de l'éjection récente de l'enveloppe commune (un âge d'éjection d'environ 10 000 ans). En revanche, pour les sous-naines chaudes produites à partir du canal RVB, le temps écoulé depuis l'éjection de l'enveloppe commune jusqu'à l'état actuel s'étend sur plusieurs dizaines de millions d'années.
Pour expliquer la formation du SMSS J1920, les chercheurs ont proposé une nouvelle route vers les sous-naines chaudes. Il s’agit d’une sous-naine chaude produite à partir du processus commun d’éjection d’enveloppe avec une étoile à branche géante asymptotique (AGB), appelée canal AGB. Contrairement à la sous-naine chaude d'une étoile RVB, une sous-naine chaude d'une étoile AGB contient un grand noyau de carbone et d'oxygène (CO), des coquilles brûlant de l'hélium et une enveloppe d'hydrogène.
En utilisant un code d'évolution stellaire de pointe, les chercheurs ont construit les modèles évolutifs des sous-naines chaudes à partir du canal AGB. Les résultats simulés peuvent expliquer la plupart des paramètres importants observés du SMSS J1920, tels que l'âge évolutif, la masse sous-naine chaude, la température effective et la gravité de surface.
Le canal AGB peut expliquer non seulement le SMSS J1920, mais également certaines sous-naines chaudes spéciales observées. Le canal AGB pourrait produire des sous-naines chaudes dont la masse dépasse 0,48 fois la masse du soleil. Cependant, dans le canal RVB, la plupart des sous-naines chaudes avaient une masse inférieure à 0,48 fois la masse du soleil. Cela suggère qu'une partie des sous-naines chaudes massives pourrait provenir du canal AGB.
De plus, les chercheurs ont découvert que les sous-naines chaudes du canal AGB présentent généralement des abondances élevées d’hélium (He), ce qui peut être attribué à une combustion partielle de l’hydrogène dans l’enveloppe. Par conséquent, les sous-naines chaudes du canal AGB peuvent naturellement expliquer une partie des sous-naines chaudes riches en He observées dans le cosmos.
Plus d'informations : Zhenwei Li et al, Une nouvelle route vers des sous-nains chauds massifs :éjection d'enveloppe commune à partir d'étoiles à branches géantes asymptotiques, The Astrophysical Journal (2024). DOI :10.3847/1538-4357/ad2206
Informations sur le journal : Journal d'astrophysique
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
