Les scientifiques construisent une image détaillée de U Mon Binary (vidéo)

Les astronomes ont peint leur meilleure image à ce jour d’une variable RV Tauri, un type rare de binaire stellaire où deux étoiles – l’une approche de la fin de sa vie – orbitent dans un disque de poussière tentaculaire.

Leur ensemble de données de 130 ans couvre la plus large gamme de lumière jamais collectée pour l’un de ces systèmes, de la radio aux rayons X.

Le système, U Monocerotis ou U Mon pour faire court, se trouve à environ 3600 années-lumière dans la constellation de Monoceros. Ses deux étoiles tournent autour de l’autre environ tous les six ans et demi sur une orbite inclinée à environ 75 degrés de notre point de vue.

L’étoile principale, une supergéante jaune âgée, a environ deux fois la masse du Soleil, mais a gonflé à 100 fois la taille du Soleil. Un bras de fer entre la pression et la température dans son atmosphère le fait régulièrement se dilater et se contracter, et ces pulsations créent des changements de luminosité prévisibles avec alternance de creux profonds et peu profonds dans la lumière – une caractéristique des systèmes RV Tauri.

Les scientifiques en savent moins sur l’étoile compagnon, mais ils pensent qu’elle est de masse similaire et beaucoup plus jeune que l’étoile principale. Le disque froid autour des deux étoiles est composé de gaz et de poussière éjectés par l’étoile primaire lors de son évolution.

Les astronomes estiment que le disque mesure environ 82 milliards de kilomètres. Les orbites binaires à l’intérieur d’un espace central qu’ils pensent être comparable à la distance entre les deux étoiles à leur séparation maximale, jusqu’à environ 540 millions de miles (870 millions de kilomètres) de diamètre. Lorsque les étoiles sont les plus éloignées les unes des autres, elles sont à peu près alignées sur notre ligne de mire. Le disque obscurcit partiellement le primaire et crée une autre fluctuation prévisible de la lumière du système.

Les scientifiques pensent que c’est lorsqu’une étoile ou les deux interagissent avec le bord intérieur du disque, siphonnant les courants de gaz et de poussière. Ils suggèrent que l’étoile compagnon achemine le gaz dans son propre disque, qui se réchauffe et génère une sortie de gaz émettant des rayons X. Ce modèle pourrait expliquer les rayons X détectés en 2016 par le satellite XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne qui a fait de U Mon le premier RV Tauri observé en rayons X.

L’équipe de recherche a également utilisé des mesures de lumière visible provenant des archives de l’American Association of Variable Star Observers (AAVSO) et du Digital Access to a Sky Century @ Harvard (DASCH), tous deux basés à Cambridge, Massachusetts. La lumière de U Mon varie à la fois parce que l’étoile primaire vibre et parce que le disque l’obscurcit partiellement tous les 6,5 ans environ.

Les données combinées AAVSO et DASCH d’U Mon – qui s’étendent sur plus de 130 ans – ont permis aux astronomes de repérer un cycle encore plus long, où la luminosité du système augmente et diminue environ tous les 60 ans. Ils pensent qu’une déformation ou un amas dans le disque, situé à peu près aussi loin du binaire que Neptune l’est du Soleil, provoque cette variation supplémentaire lors de son orbite.

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