Impression d'artiste d'un «transitoire radiographique rapide supergéant». Crédit image: ESA Cliquez pour agrandir
L’observatoire intégré des rayons gamma de l’ESA a découvert une nouvelle classe d’étoiles binaires «transitoires» rapides à rayons X, non détectées dans les observations précédentes.
Avec cette découverte, Integral confirme à quel point il contribue à révéler tout un univers caché.
La nouvelle classe de systèmes à double étoile se caractérise par un objet très compact qui produit des explosions de rayons X hautement énergétiques, récurrents et à croissance rapide, et un compagnon «supergéant» très lumineux.
L'objet compact peut être un corps en accrétion tel qu'un trou noir, une étoile à neutrons ou un pulsar. Les scientifiques ont appelé une telle classe d'objets «transitoires de rayons X rapides supergéants». Les «transitoires» sont des systèmes qui affichent des périodes d'émission de rayons X améliorée.
Avant le lancement d'Integral, seule une dizaine d'étoiles binaires à rayons X contenant des supergéantes avaient été détectées. En fait, les scientifiques pensaient que de tels systèmes à rayons X de grande masse étaient très rares, en supposant que seuls quelques-uns d'entre eux existeraient à la fois car les étoiles en phase supergéante ont une durée de vie très courte.
Cependant, les données d'Integral combinées à d'autres observations par satellite à rayons X indiquent que les systèmes binaires à rayons X supergéants transitoires sont probablement beaucoup plus abondants dans notre Galaxie qu'on ne le pensait auparavant.
En particulier, Integral montre que ces «transitoires de rayons X rapides supergéants», caractérisés par des explosions rapides et des compagnons supergéants, forment une large classe cachée dans toute la galaxie.
En raison de la nature transitoire, dans la plupart des cas, ces systèmes n'ont pas été détectés par d'autres observatoires car ils n'avaient pas la combinaison de sensibilité, de couverture continue et de large champ de vision d'Integral.
Ils montrent de courtes explosions avec des temps de montée très rapides - atteignant le pic de la fusée éclairante en seulement quelques dizaines de minutes - et ne durant généralement que quelques heures. Cela fait la différence principale avec la plupart des autres systèmes binaires à rayons X transitoires observés, qui affichent des explosions plus longues, qui durent généralement de quelques semaines à plusieurs mois.
Dans ce dernier cas, la longue durée de l'éclat correspond à un échange de masse «visqueux» entre l'étoile et un objet compact en accrétion.
Dans les «transitoires de rayons X rapides supergéants», associés à des étoiles supergéantes très lumineuses, la courte durée de l'explosion semble indiquer un mécanisme d'échange de masse différent et particulier entre les deux corps.
Cela peut avoir quelque chose à voir avec la façon dont les vents radiatifs puissants, typiques des étoiles très massives, nourrissent l'objet compact de matière stellaire.
Les scientifiques réfléchissent maintenant aux raisons de ces brèves explosions. Cela pourrait être dû au fait que le donneur supergéant éjecte le matériau de manière non continue. Par exemple, une nature grumeleuse et intrinsèquement variable des vents radiatifs d'une supergéante peut donner lieu à des épisodes soudains d'augmentation du taux d'accrétion, conduisant à des éruptions rapides de rayons X.
Alternativement, le flux de matière transportée par le vent peut devenir, pour des raisons peu connues, très turbulent et irrégulier lors de la chute dans l'énorme potentiel gravitationnel de l'objet compact.
"Dans tous les cas, nous sommes assez confiants que les explosions rapides sont associées au mode de transfert de masse de l'étoile supergéante à l'objet compact", explique Ignacio Negueruela, auteur principal des résultats, de l'Université d'Alicante, en Espagne.
"Nous pensons que les explosions courtes ne peuvent pas être liées à la nature du compagnon compact, car nous avons observé des explosions rapides dans les cas où les objets compacts étaient très différents - trous noirs, pulsars à rayons X lents ou pulsars à rayons X rapides."
L'étude de sources telles que les «transitoires de rayons X rapides supergéants» et la compréhension des raisons de leur comportement sont très importantes pour accroître notre connaissance des processus d'accrétion des objets stellaires compacts. En outre, il fournit des informations précieuses sur les voies d'évolution qui conduisent à la formation de systèmes binaires à rayons X de grande masse.
Source d'origine: portail ESA
