À la fin de leur cycle de vie, des étoiles comme notre Soleil se transforment en géantes rouges pulsantes qui expulsent d'énormes quantités de gaz et de poussière. Ce faisant, elles contribuent à la création et à la dispersion de nouveaux éléments chimiques dans l'Univers, devenant ainsi le moteur du « cycle cosmique ». Cependant, cette phase finale de la vie des étoiles reste encore mal comprise, notamment lorsque la géante possède une étoile compagnon proche. En effet, cachés par un environnement dense et poussiéreux, ces compagnons ont longtemps échappé à la détection. Grâce à de nouvelles observations, les scientifiques ont maintenant découvert l'un de ces compagnons et révélé la manière dont il se déplace autour de l'étoile géante.
Le télescope ALMA perce l'environnement poussiéreux
L'étude s'est intéressée à π¹ Gruis, une étoile géante située à plusieurs centaines d'années-lumière de la Terre et plus de 7 000 fois plus lumineuse que le Soleil. Depuis longtemps, les astronomes soupçonnaient la présence d'une étoile compagnon proche, mais celle-ci demeurait dissimulée par l'environnement poussiéreux et par la forte turbulence entourant la géante.
Grâce au télescope ALMA, installé dans le désert d'Atacama au Chili, les chercheurs ont pu observer le système à deux reprises, en 2019 puis en 2023. Ces mesures répétées ont permis de suivre directement le mouvement de l'étoile autour de la géante, une première.
Une orbite inattendue qui interroge les modèles théoriques
Les chercheurs ont obtenu un résultat inattendu : l'étoile compagnon suit une orbite presque parfaitement circulaire. Jusqu'à présent, les modèles théoriques prévoyaient plutôt des orbites elliptiques. Cette observation suggère que les interactions entre les deux étoiles sont plus fortes qu'on ne le pensait. En particulier, les effets combinés des marées et la perte de matière de la géante rouge semblent être à l'origine de cette évolution de l'orbite du compagnon. Une découverte qui ouvre de nouvelles perspectives pour mieux décrypter le processus de fin de vie des étoiles et la relation avec leurs compagnons stellaires.