Mira Variables : Les étoiles en transition

Les variables Mira sont un genre spécial d'étoiles géantes rouges à un stade avancé de leur cycle de vie. Ces étoiles sont connues pour leur pulsation et leur variation de luminosité sur de longues périodes. L'étude de ces étoiles nous aide à comprendre la Perte de masse, qui est quand les étoiles perdent du matériel dans l'espace. Comprendre comment cette perte de masse se produit chez ces étoiles et quels facteurs l'influencent peut nous en dire long sur l'évolution stellaire.

#Qu'est-ce que les variables Mira ?

Les variables Mira sont un type d'étoile qui se trouve sur la branche géante asymptotique (BGA) de l'évolution stellaire. Elles se caractérisent par trois caractéristiques principales :

1. Elles ont de grands changements de luminosité qui se produisent sur de longues périodes (de dizaines à plus de mille jours).
2. Elles perdent une quantité significative de masse par des vents stellaires, qui est le flux de matière s'éloignant de l'étoile.
3. Elles enrichissent leur atmosphère avec des éléments nouvellement formés via un processus de mélange connu sous le nom de troisième mouvement de charriage (3DUP).

Les Pulsations de ces étoiles entraînent des changements dans leur luminosité, ce qui les rend faciles à identifier parmi d'autres étoiles.

#Importance de l'étude de la perte de masse

La perte de masse chez les variables Mira est essentielle pour comprendre comment ces étoiles évoluent et leurs dernières étapes avant de devenir des naines blanches. La manière dont elles perdent de la masse est influencée par leurs pulsations et les éléments présents dans leur atmosphère. Apprendre davantage sur ces processus peut aider les scientifiques à analyser les cycles de vie des étoiles et leur comportement au fil du temps.

#Observation des variables Mira

Les observations des variables Mira se concentrent généralement sur leurs changements de luminosité, les éléments dans leurs atmosphères, et comment ces facteurs sont liés à leur perte de masse. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé différentes techniques d'observation pour collecter des données sur ces étoiles. Cela comprenait l'analyse de leurs couleurs dans différentes longueurs d'onde, ce qui peut indiquer la présence de certains éléments.

#Analyse de la couleur et de la perte de masse

La couleur des variables Mira peut donner des infos sur leur taux de perte de masse par la Poussière (MLR). La poussière se forme dans l'atmosphère de l'étoile et joue un rôle majeur dans la manière dont la masse est perdue. Les chercheurs ont découvert que deux types de variables Mira pouvaient être identifiés en fonction de la présence de Technétium (Tc), un élément qui sert d'indicateur du processus 3DUP.

Les variables Mira avec Tc sont considérées comme ayant subi 3DUP, tandis que celles sans Tc ne l'ont pas fait. Cette distinction aide les scientifiques à comprendre les différences de perte de masse entre ces deux groupes.

#Taux de perte de masse gazeuse

Bien que les taux de perte de masse de poussière puissent être mesurés par l'analyse des couleurs, mesurer les taux de perte de masse gazeuse a été plus difficile à cause de données limitées. Les chercheurs ont cherché à rassembler de nouvelles données pour améliorer la compréhension des taux de perte de masse gazeuse, en particulier comment ils sont liés à la présence de Tc.

#Nouvelles données d'observation

Pour mener cette étude, l'équipe a collecté de nouveaux spectres optiques d'un groupe sélectionné de variables Mira. Cela impliquait de chercher des lignes d'absorption de Tc et d'autres indicateurs tout en rassemblant des infos sur les taux de perte de masse gazeuse dans la littérature existante. En combinant ces résultats, les chercheurs espéraient affiner leur compréhension de la perte de masse chez les variables Mira.

#Résultats sur le taux de perte de masse gazeuse

Après analyse, les chercheurs n'ont trouvé pas de différences significatives dans les taux de perte de masse gazeuse entre les variables Mira avec et sans Tc. Cependant, ils ont observé que les enveloppes gazeuses des variables Mira pauvres en Tc avaient des vitesses d'expansion plus élevées que celles des variables riches en Tc. Cela indique que la dynamique du gaz dans ces étoiles diffère, ce qui pourrait avoir des implications pour leurs mécanismes de perte de masse.

#Différences dans l'émission de poussière

Une analyse plus approfondie a montré que les variables Mira sans Tc avaient des émissions dans l'infrarouge moyen (MIR) plus élevées par rapport à celles avec Tc. Cela suggère que les variables Mira pauvres en Tc ont des propriétés de poussière ou des quantités de poussière différentes. Les données ont montré qu'à des périodes de pulsation similaires, les Mira pauvres en Tc avaient des émissions de poussière plus importantes.

#Le rôle du troisième mouvement de charriage

Le troisième mouvement de charriage est un processus crucial qui impacte la composition chimique des étoiles AGB. Pendant ce processus, les éléments produits dans l'intérieur de l'étoile sont mélangés dans ses couches extérieures, affectant la composition de l'atmosphère.

Trois éléments importants dans ce contexte sont le carbone (C), l'oxygène (O), et la présence de technétium (Tc). Le charriage répétitif du carbone peut entraîner des changements dans la chimie atmosphérique, avec des implications potentielles pour la formation de poussière et la perte de masse.

#La chimie des étoiles AGB

Dans les étoiles AGB, le carbone et l'oxygène jouent des rôles critiques dans la formation de poussière. L'abondance de ces éléments impacte quels types de poussière peuvent être formés. Quand le carbone devient plus abondant que l'oxygène, cela limite la création de certains types de poussière qui nécessitent de l'oxygène, comme les silicates.

Ce processus peut réduire l'efficacité de la perte de masse en raison de la disponibilité limitée de matériaux nécessaires à la création de poussière, qui joue un rôle significatif dans le déclenchement des vents stellaires.

#Pulsation et perte de masse

La pulsation des variables Mira entraîne des ondes de choc dans leurs atmosphères qui peuvent provoquer une augmentation de la densité et favoriser la croissance des grains de poussière. La poussière gagne de l'élan, ce qui contribue au vent stellaire, permettant au matériel de s'échapper de l'étoile.

La relation entre les caractéristiques de pulsation et la perte de masse est complexe, car différentes étoiles peuvent perdre de la masse à des taux variés en fonction de leurs conditions spécifiques.

#Compagnons binaires

La présence d'un compagnon binaire peut aussi influencer les propriétés de perte de masse d'une variable Mira. Les étoiles binaires proches peuvent augmenter les vitesses du vent et les taux de perte de masse par rapport aux étoiles simples. Cela ajoute une autre couche de complexité à la compréhension de la manière dont la perte de masse se produit dans les étoiles AGB.

#Conclusion

Les recherches sur les variables Mira montrent que leurs comportements, surtout en ce qui concerne la perte de masse, sont influencés par divers facteurs, notamment leur pulsation, leur composition chimique, et la présence de compagnons binaires. L'étude continue de ces étoiles fournit des aperçus critiques sur l'évolution stellaire et les cycles de vie des étoiles. À mesure que de nouvelles techniques d'observation et des données deviennent disponibles, les scientifiques s'attendent à affiner encore leur compréhension et à découvrir les mystères de ces objets célestes remarquables.