5,4 minutes, une étoile binaire record

[Fitz]

Bon l'info date mais personne n'en a parlé...

 

Les chercheurs ont la confirmation que l'étoile HM Cancri est une étoile binaire, composée de deux naines blanches tournant l'une autour de l'autre en à peine 5,4 minutes. La surface de la moins massive est la plus grande en taille dépasse son lobe de roche et sa matière s'écoule dans un disque d'accrétion entourant l'étoile primaire, plus lourde et plus compacte.

 

Ce disque d'accrétion émet des rayons X, qui ont trahit la nature binaire de l'étoile. Le système devrait également perdre de l'énergie par émission d'ondes gravitationnelles, bientôt détectables avec les interféromètres lasers.

 

Ces deux étoiles sont condamnées à fusionner. Normalement lorsque deux naines blanches fusionnent, ça donne une supernova de type Ia, mais dans le cas présent, la masse totale (~0,7 masses solaires) ne dépasse pas la limite de Chandrasekhar, et l'étoile née de la collision formera sans doutes une géante déficiente en hydrogène fusionnant l'hélium en carbone dans son cœur, puis formera une nouvelle naine blanche, solitaire cette fois ci.

[Fitz]

ArXiv

http://arxiv.org/abs/1003.0658

futura science

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/54-minutes-une-periode-orbitale-record-pour-un-couple-detoiles_22952/

fusion de naines blanches formant une supergéante riche en hélium et déficitaire en hydrogène:

http://www.gemini.edu/node/220

techno-science pour les anglophobes

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=3639

[Snark]

Il serait intéressant de connaître les vitesses relatives de ces deux étoiles, mais on n'en parle nulle part apparemment.

[Fitz]

Si dans le papier ils parlent de vitesses toutes les trois lignes, mais j'ai la flemme de le lire en entier

 

Vu que le système a été caractérisé par la méthode des vitesses radiales les données sont forcément dans le papier.

[ced]

Aquand le choc des deux astre que l'on puisse avoir un peu de spectacle^^

[Cyrilleb]

Merci pour l'info Fitz, ce système binaire est vraiment hors normes!

 

Le lien de Futura-Sciences indique que la distance entre les deux étoiles est de seulement 8 fois la distance terre lune! Soit environ 3 millions de kilomètres...

 

Si on suppose que les 2 étoiles ont la même masse (ce qui n'est pas vraiment le cas mais admettons...), chaque étoile va parcourir un cercle de 3 000 000 km de diamètre autour du centre de masse (barycentre) du système.

Pour un tour, la distance parcourue est 3 000 000 x pi soit 9 400 000 km, et tout ça en 5.4 minutes...

Ce qui donne une vitesse de 100 millions de km/h ou 29 000 km/s... 1/10 de la vitesse de la lumière c'est très rapide!!

 

Attention, c'est une estimation, comme les 2 étoiles ont des masses différentes, une doit être plus rapide que l'autre (car plus loin du barycentre), mais la moyenne des 2 vitesses doit être proche des 29000 km/s.

 

Si l'on considère que l'une des étoiles est fixe (ce qui revient à calculer la vitesse relative d'une étoile par rapport à l'autre), alors le cercle parcouru est 2 fois plus grand, et la vitesse 2 fois plus élevée! Ce qui donne 58000 km/s!!!

 

Ce système double est apparemment un des plus gros émetteurs d'ondes gravitationnelles de notre voisinage galactique, ce sera sûrement une cible de choix pour le futur détecteur d'ondes gravitationnelles LISA.

[Invité akira]

Les SNIa, c'est plutot (d'apres la theorie) quand une naine blanche avale suffisamment de matiere de son compagnon stellaire (de type normal). C'est ce qui donne la caracteristique de chandelle standard.

Ca m'etonnerait un peu que cette caracteristique de chandelle standard soit conservee si on fait rentrer cette classe de systeme dans la categorie des SNIa.

[Invité akira]

Les SNIa, c'est plutot (d'apres la theorie) quand une naine blanche avale suffisamment de matiere de son compagnon stellaire (de type normal). C'est ce qui donne la caracteristique de chandelle standard parce que ca pete des que la masse de la naine passe la fameuse limite.

Ca m'etonnerait un peu que cette caracteristique de chandelle standard soit conservee si on fait rentrer cette classe de systeme dans la categorie des SNIa.

[Ygogo]

(...)

Le lien de Futura-Sciences indique que la distance entre les deux étoiles est de seulement 8 fois la distance terre lune! Soit environ 3 millions de kilomètres...(...) Ce qui donne une vitesse de 100 millions de km/h ou 29 000 km/s... 1/10 de la vitesse de la lumière (...)!!

 

Bonsoir

 

Pendant que vous écriviez vos derniers messages, je lisais (très / trop ?) rapidement l'article sur Arxiv...

La distance entre les deux étoiles (d'après la figure 3) semble nettement plus petite que la distance Terre-Lune. C'est tout à fait compatible avec le rayon des naines blanches (ordre de grandeur : celui de la Terre)

Et cela donne des vitesses nettement plus "raisonnables" de l'ordre de 300 à 400 km/s par rapport à la Terre. Ces vitesses sont d'ailleurs évoquées dans le texte.

Comme il se fait tard, je reprendrai les calculs un autre jour... à moins qu'un courageux ne s'y colle maintenant !

 

A suivre.

[yui]

Le système devrait également perdre de l'énergie par émission d'ondes gravitationnelles, bientôt détectables avec les interféromètres lasers.

 

Ce serait une première ça non

[Invité akira]

Si tu parles de la perte d'energie par emmission d'ondes gravitationnelles, elles a deja ete mise en evidence par la diminution de la vitesse de rotation d'un pulsar. On a pas obseve ces ondes mais la decroissance de la vitesse de rotation est parfaitement en accord avec la RG.

 

Si tu parles de la detection des ondes gravitationnelles, ca serait en effet une premiere mais on en est pas encore la.

[Cyrilleb]

En effet, sur l'article, la distance entre les 2 étoiles serait de l'ordre de 70 000 km... une étoile étant à 50000km du barycentre, l'autre à 20000km.

 

Ca ferait 3 500 000 km/h ou 1000km/s par rapport à la terre pour l'étoile la plus rapide... c'est déjà plus raisonnable

[Fitz]

Les SNIa, c'est plutot (d'apres la theorie) quand une naine blanche avale suffisamment de matiere de son compagnon stellaire (de type normal). C'est ce qui donne la caracteristique de chandelle standard parce que ca pete des que la masse de la naine passe la fameuse limite.

Ca m'etonnerait un peu que cette caracteristique de chandelle standard soit conservee si on fait rentrer cette classe de systeme dans la categorie des SNIa.

 

Il y a deux mécanismes pour faire une SNLa, le cannibalisme stellaire comme tu le décris et la fusion de naines blanches. Les deux marchent en théorie, et on pensait que la plupart des SNLa étaient dues au cannibalisme stellaire. Mais une étude récente n'a pas réussi à capter beaucoup de rayons X provenant des binaires cataclysmiques projenitrices des SNla dans les bules des galaxies, ça veut dire qu'elles sont très rares, et ne sont pas responsables de la majorité des supernovæ Ia observées.

[Invité akira]

Il y a deux mécanismes pour faire une SNLa, le cannibalisme stellaire comme tu le décris et la fusion de naines blanches. Les deux marchent en théorie, et on pensait que la plupart des SNLa étaient dues au cannibalisme stellaire. Mais une étude récente n'a pas réussi à capter beaucoup de rayons X provenant des binaires cataclysmiques projenitrices des SNla dans les bules des galaxies, ça veut dire qu'elles sont très rares, et ne sont pas responsables de la majorité des supernovæ Ia observées.

 

Interessant. Je viens de lire le papier de Galfenov. Je pense que les gens du key projet pour les SNIa doivent un peu s'arracher les cheveux. Je suis curieux de voir la suite de tout ca.

[Fitz]

je ne pense pas que ça remette beaucoup en cause les mesures de distance... après tout la supervova à lieu lorsque la matière dégénérée atteint la masse limite, la façon dont ça arrive ne change pas la mécanisme de la supernova elle même.

[Invité akira]

Ah ben je pense que si ! Les energies en jeu vont nettement varier avec les masses des progenieteurs. L'argument chandelles standard etait justement la tres grande homogeneite des progeniteurs. Ce n'est plus du tout le cas ici.

En particulier, il n'y a pas de residus (etoile a neutron, BH) pour les SNIa. Ca veut dire que tout est detruit. Detruire une masse de Chandrasekhar sans rien autour et une gamme de masse bien differente va surement avoir des effets.

J'ai vu que certains modelisateurs pensaient deja qu'on pourrait peut etre mieux expliquer les corrections (aujourd'hui arbitraires) entre la luminosite et l'echelle de temps des SNIa ... C'etait une espece de renormalisation plutot empirique sans trop d'assise theorique. Peut etre que ca va un peu changer.

[Fitz]

Lors de la collision de deux naines blanches il n'y a pas non plus de résidus. De toute façon il n'y a pas réellement de collision, les deux étoiles spiralent l'une autour de l'autre, enflent, se cannibalisent ou partagent une enveloppe commune avant de fusionner réellement... Une fois le cœur atteignant la masse limite ça fait boum. Lors du boum, dans les grandes lignes je ne vois pas ce qui peut changer, dans les détails peut être mais bon...

 

si je me souviens bien (info à vérifier) lors des simulations n'est prise en compte qu'une naine blanche de masse limite. L'explosion à lieu à l'intérieur de l'étoile et ne dépend pas de ce qu'il y a à l'extérieur c'est assez logique sachant que quelque soit le scénario le cœur de la naine a la même masse la même densité et la même composition...

[Invité akira]

Justement, en plus de la reaction d'explosion, l'environnement tres different modifiera forcement ce qu'on va observer. En plus l'interet principal des SNIa c'est la determination de l'acceleration eventuelle de l'univers. Et les effets mesures de depart par rapport a un modele sans energie noire sont tellement faible que ce genre de "details" peut tout changer.

En plus on observe des signatures spectrales d'elements presents dans les couches superieures des naines blanches, ce qui montre bien qu'il n'y a pas que le coeur qui est important dans la nature du rayonnement qui est emis. Et dans le cas d'une collision de naines blanches, ca va faire une difference appreciable. En regardant sur astroph, les papiers sur les coalescences de NB prevoient tout de meme pas mal de difference avec le modele classiquement mis en avant.

 

Par exemple Raskin 2009 propose un mecanisme qui permet a un binaire meme en dessous de la masse limite de Chandrasekar de detonner en un truc qui ressemblerait a une SNIa sous lumineuse.

En parallele, Hillebrandt 2007 propose un modele de SNIa superlumineuse provenant de la coalescence de deux naines blanches.

 

En tout c'est tout a fait interessant. Par contre j'ai l'impression que les gens qui font des populations stellaires galerent pas mal pour arriver a produire autant de binaires NB pour expliquer toutes les SNIa par ce mecanisme.

[Cyrilleb]

Un autre article tiré de MaxiSciences:

http://fr.news.yahoo.com/68/20100315/tsc-astronomie-deux-toiles-tournent-lune-04aaa9b.html

[Fitz]

@akira

 

Les collisions de naines blanches provoquent des SN Ia super-Chandrasekhar, donc visiblement un phénomène complètement différent des SN la cannibales. Du coup tes autres arguments sont aussi renforcés.