Au 17e siècle, les astronomes ont été témoins de nombreux événements stellaires qui ont prouvé que le ciel étoilé n'était pas «fixe et éternel». Cela comprenait des étoiles dont la luminosité variait dans le temps - alias. "Étoiles variables." Au 20e siècle, de nombreuses étoiles variables avaient été répertoriées et les astronomes en ont également discerné des sous-classes, notamment les étoiles qui gonflent et rétrécissent, appelées variables pulsantes.
Dans tous les cas, ces étoiles variables présentaient des pulsations rythmiques visibles de tous les côtés. Mais une découverte récente par une équipe internationale a confirmé qu'il existe des étoiles variables qui peuvent pulser d'un seul côté. Cette étoile pulsante, qui fait partie d'un système connu sous le nom de HD 74423, est située à environ 1 500 années-lumière de la Terre et est la première du genre à être trouvée.
La découverte a été faite par une équipe dirigée par des astronomes du Centre astronomique Nicolaus Copernicus (CAMK) à Varsovie, en Pologne, et comprenait des membres du MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI), l'Instituto de Astrofísica de Canarias, le Sydney Institut d'astronomie (SIfA) et plusieurs universités. L'étude qui décrit leurs résultats a récemment été publiée dans la revue Astronomie de la nature.
Depuis des décennies, les astronomes théorisent l'existence d'étoiles pulsantes dont les oscillations ne sont visibles que d'un côté. Mais ce n'est que récemment, grâce à des citoyens scientifiques qui examinaient les données du satellite de recherche d'exoplanètes en transit (TESS) de la NASA, qu'un candidat a été trouvé.
Peu de temps après, les citoyens scientifiques ont contacté le professeur Saul Rappaport, chercheur au MIT Kavli Institute et personne de contact de l'effort de recherche TESS. Peu de temps après, il a été rejoint par une équipe internationale d'astronomes qui étaient également occupés à étudier cette étoile, qui s'est révélée faire partie d'un système binaire.
Connu sous le nom de HD 74423 et situé à 1 500 années-lumière de la Terre, ce système se compose d'une naine blanche qui représente environ 1,7 fois la masse du Soleil et d'un compagnon nain rouge de type M. Ces deux étoiles tournent en orbite avec une période d'à peine 1,6 jours, ce qui a permis de les détecter facilement en train de transiter (où elles sont passées l'une en face de l'autre par rapport à l'observateur).
Le professeur Gerald Handler, chercheur au Nicolaus Copernicus Astronomical Center, est l'auteur principal de l'article. Comme il l'a expliqué dans un récent communiqué de presse de CAMK-PAN, "Les données exquises du satellite TESS nous ont permis d'observer des variations de luminosité dues à la fois à la distorsion gravitationnelle de l'étoile ainsi qu'aux pulsations".
À leur grande surprise, l'équipe a observé que la force des pulsations dépendait de l'angle sous lequel l'étoile a été observée, ainsi que de l'orientation correspondante de son compagnon étoile naine rouge. Au final, toutes les minuscules fluctuations de luminosité observées par l'équipe ne sont apparues que lorsque le même hémisphère de l'étoile a été pointé vers elles.
C'est ainsi que les astronomes ont pu conclure avec certitude que les pulsations ne se produisaient que d'un côté de cette étoile. La force de ces pulsations, ont-ils noté, varie également avec une période de presque deux jours, correspondant à la période orbitale des étoiles. À partir de cela, l'équipe a émis l'hypothèse que l'orbite serrée de cette paire binaire les amène à exercer une attraction gravitationnelle considérable les uns sur les autres.
Cet effet perturberait les surfaces des deux étoiles et provoquerait leur allongement et leur forme en goutte d'eau, ce qui aurait également pour effet de concentrer les impulsions électromagnétiques de l'étoile sur un côté. Comme Paulina Sowicka, Ph.D. étudiant à CAMK PAN et co-auteur de l'étude, a déclaré:
«Alors que les étoiles binaires tournent en orbite, nous voyons différentes parties de l'étoile pulsante. Parfois, nous voyons le côté qui pointe vers l'étoile compagnon, et parfois nous voyons la face extérieure. "
Dès les années 1940, les astronomes ont prédit qu'il pourrait y avoir une classe d'étoiles où les pulsations seraient affectées par un proche compagnon. De plus, l'idée que les forces de marée peuvent provoquer le déplacement de l'axe de pulsation d'une étoile est théorisée par les astronomes depuis plus de 30 ans. Grâce à cette étude et à tous ceux qui l'ont rendue possible, il existe enfin une preuve observationnelle de ces phénomènes (qui faisait défaut jusqu'à présent).
Le professeur Don Kurtz, chercheur à l'Université de Central Lancashire (Royaume-Uni) et co-auteur de l'étude, était très enthousiasmé par la découverte, qu'il a passé la plus grande partie de sa carrière à rechercher. "Nous savons théoriquement que des étoiles comme celle-ci devraient exister depuis les années 1980", a-t-il déclaré. "Je recherche une star comme celle-ci depuis près de 40 ans et nous en avons enfin trouvé une."
Le fait que cette découverte ne soit pas du tout susceptible d'être la dernière du genre est également passionnant. En fait, comme le professeur Rappaport était sûr d'ajouter: "Au-delà de ses pulsations, il ne semble pas y avoir quelque chose de spécial à propos de ce système, donc nous nous attendons à en trouver beaucoup plus cachés dans les données TESS!"
Enfin et surtout, cette découverte est passionnante en raison de la façon dont elle a réuni une mission scientifique de pointe, des citoyens scientifiques et des chercheurs professionnels pour faire une découverte majeure. Il témoigne de l'ère actuelle de l'astronomie et de l'exploration spatiale, qui profite du partage de données et de la participation du public comme jamais auparavant.
