Le charme discret des variables cataclysmiques

Une variable cataclysmique est un couple d’étoiles dont la luminosité augmente fortement de temps à autre, produisant ce que l’on appelle une nova naine ou, beaucoup moins souvent, mais beaucoup plus fortement, une nova.

Ces systèmes sont formés d’une étoile naine blanche et d’une compagne naine rouge, cette dernière perdant de la matière qui tombe sur la naine blanche. La matière ne se dirige pas droit sur elle, mais en formant un disque de matière en rotation qui se rapproche doucement de la naine blanche. De temps à autre, la luminosité de ce système s’accroît brusquement.
Le zoom de l’Astronomie d’octobre, rédigé par Jean-Pierre Lasota, explique la façon dont la matière de la naine rouge peut ainsi tomber sur l’autre étoile, le processus d’émission d’ondes gravitationnelles et comment des interactions électromagnétiques avec le vent soufflé par l’étoile naine rouge permettent à ce système d’évoluer.
Il explique aussi pourquoi les variables cataclysmiques ne sont possibles qu’avec des étoiles ni trop éloignées ni trop proches. Enfin, il révèle la cause de ces sursauts occasionnels de luminosité. Contrairement à ce que l’on pourrait croire, ils ne sont pas causés par une hausse de luminosité d’une des deux étoiles…

Cette animation est un concept d’artiste montrant Z Camelopardalis, un système stellaire comportant une naine blanche et une étoile secondaire, situé dans la constellation de la Girafe. La naine blanche (l’objet blanc brillant à l’intérieur du disque de gauche) reçoit la matière de sa compagne. La matière qui tombe sur la naine blanche forme un disque de gaz et de poussière en rotation autour de la naine blanche. C’est le disque d’accrétion. Après qu’une certaine quantité de matière se soit accumulée, l’étoile explose en nova classique. Puis, l’étoile continue de s’illuminer avec de plus petits éclats. C’est pourquoi Z Cam est aujourd’hui connu sous le nom de nova naine récurrente. La matière éjectée de l’explosion classique se disperse dans l’espace. L’animation se termine par une image prise le 25 janvier 2004 dans l’ultraviolet par le télescope spatial Galaxy Evolution Explorer de la NASA, alors que le système stellaire traversait une période de calme relatif. Crédit NASA/JPL-Caltech.