Les étoiles binaires peuvent expliquer les puissants sursauts gamma

Une nouvelle étude montre que le fait d'être dans un système d'étoiles binaires peut faire tourner une étoile massive assez rapidement pour produire des explosions aussi puissantes.

Par Erika K. Carlson  | Publication: mardi 14 janvier 2020

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Les faisceaux lumineux de rafales de rayons gamma doublés de lumière peuvent provenir de systèmes d'étoiles binaires, comme le montre cette illustration.

Université de Warwick / Mark Garlick

Partout dans l'univers, des explosions lumineuses que les astronomes appellent des sursauts gamma flambent dans l'espace. Ces sursauts gamma sont les explosions les plus brillantes connues - un sursaut gamma typique peut produire autant d'énergie dans les secondes ou minutes de son explosion que le soleil n'en produit pendant toute sa vie. Mais malgré leur intensité féroce, les scientifiques ne savent toujours pas exactement ce qui cause les sursauts gamma.

Les astronomes pensent généralement qu'un type de salve de rayons gamma, appelé salves de rayons gamma de longue durée, provient d'étoiles très massives à rotation rapide. Maintenant, une équipe de chercheurs a montré que des étoiles comme celles-ci dans un système binaire, en orbite avec une étoile compagne, sont probablement à l'origine de ces explosions.

Les chercheurs ont présenté leurs résultats dans un récent articleAvis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Continuez à tourner

Il est peu probable que de nombreuses étoiles massives célibataires qui commencent à tourner rapidement le resteraient à la fin de leur vie, selon Ashley Chrimes, astronome à l'Université de Warwick et auteur principal du nouvel article. Les étoiles massives ont tendance à souffler beaucoup de matériel au fil du temps, ce qui ralentit leur rotation, comme les patineurs sur glace qui jettent leurs bras à mi-rotation. 

Cela signifie qu'il serait difficile d'expliquer pourquoi tous les éclats de rayons gamma de longue durée que les astronomes voient - environ un par jour - se produisent avec des étoiles uniques. Mais si une étoile massive à rotation rapide avait un compagnon, les interactions gravitationnelles au sein de ce système binaire pourraient permettre à l'étoile de tourner rapidement - et de produire ces éclats puissants. 

Pour tester l'idée, Chrimes et les autres auteurs de l'article ont exécuté une série de simulations informatiques de systèmes d'étoiles binaires avec diverses propriétés et conditions. Ils ont découvert que le fait d'être dans un système binaire pourrait en effet aider une étoile massive à rotation rapide à continuer de tourner rapidement. 

Et les systèmes avec des étoiles qui ont tourné assez rapidement pour créer de telles explosions énergétiques sont probablement assez communs pour que les systèmes d'étoiles binaires puissent expliquer toutes les explosions de rayons gamma de longue durée que les astronomes voient. 
 

Le Saint Graal des sursauts gamma

Sur la base de leurs résultats, il est fort probable que les systèmes binaires soient à l'origine de sursauts de rayons gamma de longue durée, a déclaré Chrimes. 

Si nous voulions être complètement sûrs, la meilleure preuve serait de regarder un éclat de rayons gamma dans une galaxie voisine - suffisamment proche pour que les astronomes en aient déjà de bonnes images avant l'explosion - et de voir s'ils peuvent repérer une étoile compagnon à gauche après l'explosion, a déclaré Chrimes. Malheureusement, les chances de voir un éclat gamma exploser si près ne sont pas très élevées. 

"Ce serait comme le Saint Graal", a déclaré Chrimes.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/news/2020/01/binary-stars-may-be-an-explanation-for-powerful-gamma-ray-bursts?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR3r2Kd8moz-bPnS56zfyTYegRNC6H2bc2LjTvf3_rHfXpAnNYJXIa37zEc