49 Lib, une étoile qui mentait sur son âge

On pensait que l’étoile 49 Lib était une adolescente, mais une étude vient de démontrer qu’elle est aussi vieille que notre Voie lactée. Comment cette étoile a-t-elle pu nous berner sur son âge pendant des décennies ?


On pensait que l'étoile 49 Lib était une adolescente, mais une étude vient de démontrer qu'elle est aussi vieille que notre Voie lactée. Comment cette étoile a-t-elle pu nous berner sur son âge pendant des décennies ?

49 Lib, une étoile relativement brillante dans la partie australe du ciel, est vieille de 12 milliards d’années plutôt que les 2,3 milliards d’années qu’on lui donnait auparavant. Pendant des décennies, les chercheurs étaient intrigués par les données contradictoires de ce corps céleste qui lui donnaient une fausse jeunesse. Désormais, les astronomes de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) ont résolu toutes les contradictions. Le Dr Klaus Fuhrmann et le Dr Rolf Chini ont publié leurs résultats dans la revue Astrophysical Journal.1

On pensait que l’étoile 49 Lib avait la moitié de l’âge de notre Soleil selon Chini, mais nos données montrent qu’elle s’est formée pendant la naissance de notre galaxie. Et la principale raison de cette erreur est que c’est un système binaire plutôt qu’une étoile individuelle et cela a été prouvé par d’autres chercheurs en 2016. Et l’équipe de Chini a désormais démontré comment l’étoile 49 Lib a pu mentir sur son âge.

Une étoile compagnon invisible

Le partenaire de 49 Lib est une étoile quasiment éteinte au point qu’elle est invisible. À la fin de sa vie, ce partenaire a transféré une partie de sa matière à 49 Lib ce qui a provoqué des erreurs sur l’estimation de son âge. Les scientifiques estiment l’âge des étoiles en se basant sur leur composition chimique. Les vieilles étoiles, qui se sont formées pendant l’univers jeune, ne contiennent pas d’éléments lourds. Ces éléments lourds se sont formés plus tard en suivant la fusion nucléaire de nombreuses générations d’étoiles. Les jeunes étoiles comme notre soleil possèdent des éléments lourds parce qu’ils ont émergé des restes des étoiles précédentes.

Une géante proche de la fin de sa vie

Comme l’étoile 49 Lib contient des éléments lourds, les chercheurs ont pensé que c’était un corps céleste jeune pendant des décennies. Mais l’équipe de Bochum a découvert que les éléments lourds proviennent de son partenaire invisible. À la fin de leur vie, les étoiles deviennent si gigantesques que leur propre gravité n’est plus suffisante pour maintenir la matière. La matière s’échappe sous forme de gaz dans l’espace. Et s’il y a une étoile dans le voisinage, alors sa gravité va attirer et absorber cette matière et c’est de cette manière que l’étoile 49 Lib a acquis ses éléments lourds.

Déterminer l’âge des étoiles

Les astronomes déterminent l’âge des étoiles en se basant sur leur spectre. Ils divisent la lumière émise par l’étoile dans ses composants individuels et ils décodent la longueur d’onde sur laquelle l’étoile émet le maximum de lumière. La composition des éléments chimiques de l’étoile détermine le spectre.

En se basant sur leurs données, les chercheurs ont fait plus que préciser simplement l’âge de l’étoile 49 Lib. Nous sommes capables de traquer l’évolution de ce système binaire selon Rolf Chini. Par exemple, les astronomes connaissent les masses au début de la vie de l’étoile et comment ces masses ont évolué depuis.

Des naines blanches jusqu’aux supernovas

En premier lieu, les deux étoiles avaient des propriétés similaires au soleil. Quand 49 Lib a récupéré une partie de la matière de son partenaire, l’étoile a pris un poids équivalent à 0,55 masse solaire. La masse d’une étoile est proportionnellement inverse à son espérance de vie. La prise de poids a réduit dramatiquement la vie de l’étoile 49 Lib. Elle deviendra bientôt une géante rouge pour s’effondrer vers une naine blanche selon Rolf Chini.

Quand elle sera une géante rouge, 49 Lib ne sera plus capable de maintenir sa matière et elle va subir le même processus que son partenaire qui est devenu une naine blanche. Une partie de la matière de 49 Lib sera attirée par son étoile compagnon invisible. Si ce partenaire ne peut pas se débarrasser de cette matière avec des petites éruptions, alors elle va exploser en une supernova selon Chini.

Sources

1.
Fuhrmann K, Chini R. BRIGHT TIMES FOR AN ANCIENT STAR. ApJ. 2017;834(2):114. doi: 10.3847/1538-4357/834/2/114
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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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