Après plus d’un demi-siècle, les astronomes percent les secrets de Gamma Cassiopeiae
Découverte au début du XXe siècle, l’étoile Gamma Cassiopeiae a posé plusieurs énigmes aux astronomes. Si on comprend mieux aujourd’hui son fonctionnement, elle ouvre un pan insoupçonné du fonctionnement des astres.
Observer une étoile peut sembler banal en astronomie, mais une étoile visible chaque nuit, Gamma Cassiopeiae, recèle un mystère enfin élucidé après cinquante ans de recherches. Cet astre se cache au cœur de Cassiopée, une constellation visible toute l’année.
Il y a cent vingt ans, l’astronome italien Angelo Secchi a étudié le spectre de cette étoile. Habituellement, le spectre d’une étoile présente des raies noires correspondant aux couleurs absorbées par les éléments de son atmosphère. Cependant, Secchi a observé des raies brillantes, signalant une lumière émise par de l’hydrogène.
Le mystère a mis soixante-cinq ans à être résolu. L’astronome Otto Struve a expliqué en 1931 que ces émissions inhabituelles proviennent d’un disque de matière entourant l’étoile, un disque de décrétion alimenté par de la matière éjectée. Gamma Cassiopeiae est devenue le prototype des étoiles de type « Be », qui émettent de la matière.
Cependant, en 1976, le satellite SAS-3 a détecté une émission de rayons X intense provenant de Gamma Cas, qui variait rapidement, contrairement aux étoiles massives habituelles. Les émissions de rayons X de Gamma Cas sont estimées à 150 millions de degrés, provoquant une ionisation extrême.
Au fil des ans, des télescopes spatiaux comme Chandra, XMM-Newton et e-ROSITA ont identifié environ deux douzaines d’objets similaires à Gamma Cas, tous de type Be, avec des émissions X inhabituelles. Environ 10 % des étoiles Be les plus massives présentent ces caractéristiques.
Deux hypothèses ont été avancées pour expliquer ces émissions : elles pourraient provenir soit de l’étoile elle-même, soit d’un compagnon stellaire. Gamma Cas possède un compagnon de masse similaire au Soleil, et les interactions entre les deux astres pourraient expliquer les phénomènes observés.
Récemment, le satellite japonais XRISM, lancé fin 2023, a ciblé Gamma Cas pour mesurer les émissions X avec une précision inégalée. Les résultats montrent que les rayons X et la fluorescence associée suivent le mouvement du compagnon stellaire.
Ce phénomène révèle que Gamma Cas et ses semblables pourraient cacher des naines blanches, dont l’existence était prévue mais jamais observée sans débat. Cependant, les modèles prédictifs suggèrent que ces naines blanches devraient être plus nombreuses et associées aux étoiles Be de faible masse, ce qui n’est pas le cas ici.
Les recherches sur Gamma Cas et ses interactions continuent, promettant de nouvelles découvertes sur les systèmes binaires et les étoiles de type Be.
Source : The Conversation
