Hubble mesure pour la première fois la masse d’une étoile morte solitaire

Hibou Gourou

Dans des milliards d'années, après que notre soleil aura brûlé tout son carburant et gonflé pour devenir une géante rouge, il finira par rétrécir et refroidir jusqu'à ce qu'il ne reste plus que le noyau dense de l'ancienne étoile, appelée naine blanche. C'est ce qui finira par arriver à la plupart des étoiles, donc les naines blanches sont courantes dans l'univers. Mais il nous reste encore beaucoup à apprendre sur ces restes de base, et des recherches récentes utilisant le télescope spatial Hubble ont mesuré la masse d'une naine blanche solitaire pour la première fois.

Auparavant, la masse des naines blanches était mesurée lorsqu'elles faisaient partie d'un binaire. Lorsque deux étoiles orbitent l'une autour de l'autre, les astronomes peuvent déterminer leurs masses. Cependant, il existe également de nombreuses naines blanches célibataires et il était difficile de déterminer leur masse.

Une seule étoile bleue brillante domine la scène sur un fond sombre avec de nombreuses petites étoiles visibles au loin.
Hubble a utilisé des microlentilles pour mesurer la masse d'une étoile naine blanche. Le nain, appelé LAWD 37, est une étoile brûlée au centre de cette image du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA. Bien que son four à fusion nucléaire se soit éteint, la chaleur piégée grésille à la surface à environ 100 000 degrés Celsius, ce qui fait briller violemment le reste stellaire. NASA, ESA, P. McGill (Univ. de Californie, Santa Cruz et Université de Cambridge), K. Sahu (STScI), J. Depasquale (STScI)

Afin de mesurer la masse d'une naine blanche appelée LAWD 37, les astronomes ont profité d'un phénomène appelé microlentille gravitationnelle . C'est là que la naine blanche est passée devant une étoile d'arrière-plan, et la lumière de l'étoile d'arrière-plan a été temporairement déformée par la gravité de la naine blanche. La quantité de flexion pourrait être utilisée pour déterminer la masse de la naine blanche.

"Ces événements sont rares et les effets sont minimes", a déclaré l'auteur principal de la recherche, Peter McGill de l'Université de Californie à Santa Cruz. "Par exemple, la taille de notre décalage mesuré revient à mesurer la longueur d'une voiture sur la Lune vue de la Terre."

Les chercheurs ont pu déterminer que LAWD 37 représente 56% de la masse de notre soleil, ce qui est comparable aux prédictions théoriques de la masse des naines blanches. Avoir une mesure aussi précise de sa masse peut également aider les chercheurs à mieux comprendre la structure et la composition de ces objets.

"La précision de la mesure de masse de LAWD 37 nous permet de tester la relation masse-rayon pour les naines blanches", a déclaré McGill. "Cela signifie tester la théorie de la matière dégénérée (un gaz tellement super-comprimé sous la gravité qu'il se comporte plus comme de la matière solide) dans les conditions extrêmes à l'intérieur de cette étoile morte."