Cette étrange étoile à deux visages intrigue les astronomes

Alors que les éléments qui composent les étoiles sont généralement mélangés de manière assez homogène, des chercheurs ont récemment observé un astre étrange, dont l’une des faces est principalement composée d’hélium et l’autre d’hydrogène.

Astre biface

Lorsque des étoiles d’une certaine masse arrivent en fin de vie, elles se transforment en géantes rouges, puis se débarrassent de leurs couches externes, laissant derrière elles un noyau dense. En l’absence de fusion en leur centre, ces vestiges stellaires ne sont plus en mesure de résister à la pression écrasante de leur gravité et s’effondrent en naines blanches. Des objets compacts dont l’atmosphère est généralement dominée par l’hydrogène ou l’hélium (avec des concentrations 1 000 fois supérieures à celles des autres éléments).

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, des chercheurs ont repéré un astre présentant une structure singulière : une moitié de cette naine blanche est quasi exclusivement composée d’hydrogène, et l’autre d’hélium. Une séparation aussi nette n’ayant jamais été observée auparavant, l’étoile a été surnommée Janus, d’après le dieu romain à deux visages.

L’astre a été repéré grâce au Zwicky Transient Facility (ZTF), un observatoire conçu pour détecter les variations de luminosité des objets célestes dans le ciel nocturne. Les chercheurs ont constaté que la lumière émise par cette naine blanche variait au fil de sa rotation. Des observations complémentaires réalisées à l’aide d’un spectromètre ont révélé une différence de composition marquée entre ses deux faces, en corrélation avec les changements de luminosité précédemment mis en évidence.

Deux hypothèses envisagées pour tenter d’expliquer l’asymétrie de Janus

S’il avait été précédemment supposé que certaines naines blanches passent d’une dominante hydrogène à une dominante hélium au cours de leur vie, le double visage « unique » de Janus pourrait être lié à son champ magnétique.

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Celui-ci se révélerait potentiellement plus intense sur l’une de ses faces, ce qui empêcherait l’hydrogène et l’hélium de s’y mélanger, laissant apparaître un signal hydrogène plus marqué. Une seconde possibilité impliquerait une baisse de la pression des gaz dans l’atmosphère, permettant ainsi la formation d’un « océan » d’hydrogène là où les champs magnétiques sont les plus forts.

Selon les chercheurs, la découverte et l’étude de davantage de naines blanches présentant une telle asymétrie pourraient permettre de résoudre ce mystère cosmique.