Des scientifiques ont identifié un nouveau type d’étoile qui, jusqu’à présent, n’avait été envisagé que de manière hypothétique : un ancien soleil qui a vécu si longtemps que sa couche externe est désormais composée presque entièrement d’oxygène pur.
Lorsque des étoiles relativement petites – celles dont la masse est inférieure à 10 fois celle de notre Soleil – arrivent en fin de vie, elles se débarrassent de leur couche externe et deviennent ce qu’on appelle des naines blanches. Sous l’effet d’une forte gravité, les éléments les plus lourds descendent dans le noyau dense de l’étoile, tandis que les éléments plus légers, comme l’hydrogène et l’hélium, remontent à la surface.
Du moins, c’est ce qui se passe généralement. Cette étoile, baptisée SDSS J124043.01+671034.68, va à l’encontre de cette tendance, les astronomes ayant découvert que son atmosphère extérieure est essentiellement composée de plus de 99,99 % d’oxygène. Seules des traces d’autres éléments ont été détectées, notamment du néon, du magnésium et du silicium, mais aucun signe de l’hydrogène et de l’hélium que l’on s’attendrait à trouver à la surface.
C’est une énigme pour l’équipe qui l’a découvert, dirigée par Souza Oliveira Kepler de l’Université fédérale de Rio Grande do Sul au Brésil. “Qu’est-il arrivé à tous ces éléments légers ?” a-t-il déclaré à William Herkewitz de Popular Mechanics. “Comment ont-ils tous été dépouillés ?”
La réponse n’est pas entièrement claire, mais les astronomes ont longtemps spéculé que les éléments étant dépouillés de la surface d’une étoile au fil du temps pourraient être une possibilité. Si c’est ce qui s’est passé ici, SDSS J124043.01+671034.68 (ou “Dox”, comme l’ont surnommé les chercheurs) est la première preuve de ce phénomène.
Quoi qu’il en soit, cette étoile dominée par l’oxygène est véritablement unique en son genre parmi les corps solaires que nous connaissons, puisqu’elle est la seule étoile parmi quelque 32 000 naines blanches à posséder une atmosphère d’oxygène aussi pure.
“Cette naine blanche était incroyablement inattendue”, explique Kepler. “Et comme nous n’avions aucune idée de l’existence même d’une telle chose, cela l’a rendu d’autant plus difficile à trouver”
Mais comment les autres éléments ont-ils été dépouillés ? Personne ne le sait avec certitude, mais Kepler et ses collègues ont quelques idées. Il est possible que Dox fasse partie d’un système stellaire binaire et que les interactions avec une autre étoile du système aient en quelque sorte décollé les autres éléments atmosphériques, exposant une enveloppe d’oxygène en dessous.
Ou bien, quelque chose à l’intérieur de l’étoile, comme une impulsion massive de carbone brûlant au cœur de Dox, a pu s’étendre vers l’extérieur, éliminant les éléments plus légers à la surface.
Nous ne le saurons pas tant que nous n’en saurons pas plus sur ces types d’étoiles rares, mais ce qui est formidable dans la découverte de Dox, c’est qu’elle remodèle déjà ce que nous savons de l’évolution stellaire – en particulier en ce qui concerne la façon dont les systèmes binaires pourraient avoir un impact sur le développement des étoiles qui s’y déplacent.
“Je pense que le principal problème est que nous avons consacré les 50 dernières années à [calculer] l’évolution des étoiles qui n’interagissent pas entre elles”, a déclaré Kepler, “alors qu’au moins 30 % des étoiles interagissent avec un compagnon binaire.”
Les résultats sont publiés dans Science.