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Naine blanche : des astronomes observent un phénomène jamais vu auparavant

Crédits : Helena Uthas

S’appuyant sur les données du télescope TESS, une équipe d’astronomes annonce avoir observé une naine blanche s’allumer et s’éteindre brusquement pour la première fois. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature.

Du jamais vu à cette échelle

Les naines blanches sont le devenir de la plupart des étoiles, le Soleil y compris, après avoir brûlé l’hydrogène qui les alimente. Ces objets ont approximativement la taille d’une petite planète, mais ont une masse proche de celle d’une étoile moyenne.

Cela dit, beaucoup de naines blanches évoluent dans un système binaire. Dans certains cas, lorsque les deux objets impliqués sont suffisamment proches (périodes orbitales allant de quelques dizaines de minutes à plusieurs heures), une naine blanche peut alors « voler » de la matière à son compagnon, ce qui a pour effet d’augmenter soudainement sa luminosité.

Généralement, ce processus d’accrétion est relativement stable, avec des modulations significatives ne se produisant que sur des échelles de temps de plusieurs jours, semaines ou plusieurs mois. Dans le cadre d’une étude récente, une équipe de l’Université de Durham, au Royaume-Uni, rapporte l’observation d’une naine blanche « s’allumer et s’éteindre » (facteurs allant jusqu’à 3,5) en seulement trente minutes, soit sur une échelle de temps beaucoup plus courte. C’est du jamais vu.

« Voir la luminosité de TW Pictoris s’effondrer en trente minutes est en soi extraordinaire, car cela n’a jamais été vu chez d’autres naines blanches d’accrétion. C’est totalement inattendu d’après notre compréhension de la façon dont ces systèmes sont censés se nourrir« , explique la Dre Simone Scaringi, principale auteure de l’étude.

naine blanche
Un schéma démontrant comment TW Pictoris s’estompe soudainement et brusquement en moins de trente minutes. Crédits : Simone Scaringi

Une histoire de champ magnétique ?

Pour cette observation, les astronomes ont utilisé le satellite Transiting Exoplanet Survey (TESS), habituellement réquisitionné pour la recherche d’exoplanètes. La naine blanche concernée, TW Pictoris, se trouve à environ 1 400 années-lumière de la Terre. L’objet se « nourrit » d’une partie de l’hydrogène et de l’hélium de sa plus petite étoile compagne.

En temps normal, le flux de matière sur le disque d’accrétion de la naine blanche à partir de son étoile compagnon est relativement constant. Aussi, il ne devrait pas affecter considérablement sa luminosité sur des échelles de temps aussi courtes. La luminosité d’une naine blanche en croissance étant affectée par la quantité de matière environnante dont elle se nourrit, les chercheurs comptent s’appuyer sur cette nouvelle découverte pour en apprendre davantage sur la physique derrière le processus d’accrétion.

Pour ce cas précis, les chercheurs pensent avoir été témoins de « reconfigurations du champ magnétique de surface de la naine blanche ».

Dans ce cas précis, le champ magnétique de l’objet tournerait si rapidement qu’une barrière centrifuge pourrait empêcher le « carburant » du disque d’accrétion d’être happé de manière constante par la naine blanche. De temps en temps, ce carburant (principalement de l’hydrogène et de l’hélium) passerait finalement à travers une petite « porte », conduisant à ces petites augmentations semi-régulières de luminosité observées par les astronomes.