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# Physique# Astrophysique solaire et stellaire

Nouvelles découvertes sur le système binaire S1

Les astronomes révèlent des mesures de masse mises à jour et la dynamique du système stellaire S1.

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La région d'Ophiuchus est un coin vibrant de l'espace où de nouvelles étoiles naissent. C'est l'une des régions de formation d'étoiles les plus proches de la Terre, ce qui en fait un sujet de choix pour étudier comment les étoiles se développent et évoluent. Dans cette région se trouve un système connu sous le nom de S1, un jeune et brillant système d'étoiles binaires qui a attiré l'attention pour ses propriétés intrigantes.

Observations du système S1

Pour en savoir plus sur S1, les astronomes ont utilisé une variété de techniques et d'outils avancés. Ils ont utilisé des radiotélescopes comme le Very Long Baseline Array (VLBA) pour collecter des données sur plusieurs années. Cela a impliqué de combiner des données plus anciennes avec de nouvelles observations pour obtenir une image plus claire de la dynamique du système. L'objectif était de mesurer plus précisément les masses des étoiles dans S1.

Qu'est-ce que le système S1 ?

Le système S1 est constitué de deux étoiles : S1A et S1B. S1A est une étoile plus massive, tandis que S1B est plus petite et moins lumineuse. La communauté scientifique avait précédemment estimé que la masse de S1A était d'environ 6 fois celle de notre Soleil, mais de nouvelles mesures suggèrent qu'elle est en réalité d'environ 4,1 fois la masse solaire. La masse de S1B est d'environ 0,83 fois celle du Soleil, ce qui correspond aux caractéristiques d'une jeune étoile.

À la découverte de S1A

S1A, l'étoile principale, a été classée comme une étoile jeune de masse intermédiaire. Sa température est supposée se situer entre 14 000 K et 17 000 K. Cette plage de température indique que S1A n'a pas encore atteint la phase de séquence principale de sa vie, où les étoiles passent la majeure partie de leur durée de vie.

Comprendre S1B

S1B, le composant secondaire du système, est une étoile de masse inférieure, conforme aux caractéristiques des jeunes étoiles. Des observations récentes ont montré que S1B a tendance à émettre plus d'ondes radio quand elle est plus éloignée de S1A, un phénomène qui a intrigué les astronomes.

Mesurer les masses avec précision

Pour mesurer les masses des étoiles, les astronomes ont combiné divers ensembles de données, y compris des observations plus anciennes et plus récentes. Cela a permis de mieux estimer la masse de chaque étoile grâce à des calculs avancés. Pour S1A, de nouvelles découvertes ont indiqué une masse plus basse que ce qui était auparavant pensé, remettant en question les théories existantes sur son évolution.

Distribution d'énergie spectrale

La lumière émise par S1A a été analysée pour déterminer sa distribution d'énergie spectrale (SED). Cette analyse aide à comprendre la température et la luminosité de l'étoile, vitales pour déterminer sa masse. La SED a suggéré que la température effective de S1A est cohérente avec sa masse dynamique, mais il y avait des écarts avec les modèles évolutifs, indiquant que les prédictions théoriques pourraient nécessiter une réévaluation.

Comparaison avec les modèles évolutifs

En comparant les caractéristiques observées de S1A avec les modèles théoriques de l'évolution stellaire, un décalage significatif a été trouvé. Les modèles évolutifs prédisaient une masse plus élevée pour S1A que celle mesurée dynamiquement. Cette incohérence indique que les modèles pourraient ne pas rendre compte avec précision des processus affectant les étoiles dans cette gamme de masse et d'âge.

Méthodes astrométriques

Les mesures astrométriques sont cruciales pour déterminer les positions et les mouvements des étoiles. Le VLBA a fourni une méthode pour observer S1 avec une grande précision. Le processus de fitting astrométrique impliquait des calculs complexes, tenant compte des mouvements des étoiles à travers le ciel et de leur interaction en tant que système binaire.

Résultats des observations

Les astronomes ont effectué un total de 35 observations VLBA sur quelques années. Grâce à ces observations, ils ont appris que S1A restait stable en termes d'émissions radio, tandis que S1B montrait des variations selon sa position par rapport à S1A.

Le rôle de Gaia dans les mesures stellaires

La mission Gaia, visant à cartographier les étoiles, a fourni des données supplémentaires sur S1. Cependant, la résolution de Gaia était insuffisante pour résoudre les deux étoiles dans le système S1, ce qui a conduit à certaines limitations dans la compréhension de leur dynamique.

Analyse des variations de flux

Les variations des émissions radio de S1A et S1B ont été suivies au fil du temps. Pour S1A, le flux radio est resté relativement constant, indiquant une stabilité. En revanche, les émissions de S1B semblaient augmenter quand les deux étoiles étaient plus éloignées l'une de l'autre. Ce comportement a soulevé des questions sur la mécanique de leurs interactions.

La nature des champs magnétiques dans les étoiles

La présence d'émissions radio non thermiques suggère que les champs magnétiques jouent un rôle dans le comportement des étoiles dans S1. Dans les étoiles plus jeunes, l'activité magnétique est souvent liée à la présence de mouvements convectifs dans leurs intérieurs, ce qui est attendu dans les étoiles de plus faible masse. Pour S1A, la présence d'un champ magnétique était surprenante, suscitant des discussions sur son origine et son influence sur l'évolution stellaire.

Implications pour l'évolution stellaire

Les différences dans les mesures de masse et les propriétés observées de S1A et S1B ont des implications plus larges pour comprendre l'évolution stellaire, en particulier pour les étoiles de masse intermédiaire. Les modèles actuels pourraient nécessiter des ajustements pour tenir compte des découvertes dans des systèmes comme S1.

Plans d'observation futurs

Alors que la recherche se poursuit, les astronomes sont impatients de collecter plus de données sur le système S1. De futures observations pourraient aider à clarifier les écarts de masse et améliorer la compréhension des interactions des étoiles. Des études consacrées à S1B pourraient éclairer ses propriétés et sa relation avec S1A, fournissant une image plus complète de ce système intrigant.

Conclusion

Le système S1 dans la région d'Ophiuchus présente une opportunité captivante d'étudier la formation et l'évolution des étoiles. De nouvelles mesures ont remis en question des hypothèses antérieures sur les masses des étoiles, et une analyse plus approfondie est nécessaire pour aligner les observations avec les modèles théoriques. À mesure que la technologie progresse et que plus de données deviennent disponibles, les mystères de S1 se dévoileront peu à peu, enrichissant notre compréhension des processus complexes qui régissent la formation des étoiles dans notre univers.

L'importance de la recherche continue

Les découvertes autour de S1 et de systèmes similaires soulignent la nécessité d'une recherche continue en astronomie. En examinant les jeunes étoiles et leurs environnements, les scientifiques peuvent obtenir des informations essentielles sur le cycle de vie des étoiles, ce qui est fondamental pour notre compréhension de l'univers dans son ensemble.

Résumé des résultats clés

  • S1A et S1B font partie d'un système d'étoiles binaires dans la région d'Ophiuchus.
  • De nouvelles mesures de masse montrent que S1A fait environ 4,1 masses solaires, beaucoup moins que les 6 masses solaires précédemment estimées.
  • La masse de S1B est estimée à environ 0,83 masse solaire.
  • L'analyse de la distribution d'énergie spectrale aide à comprendre les propriétés des étoiles, mais les modèles doivent être ajustés pour correspondre aux résultats.
  • Les observations continues et les nouvelles technologies sont cruciales pour révéler plus sur le comportement et les caractéristiques des étoiles dans des systèmes comme S1.

L'avenir de l'astronomie stellaire

À mesure que la recherche progresse, le domaine de l'astronomie stellaire continuera d'évoluer. Le système S1 sert de modèle précieux, et les leçons tirées de son étude influenceront probablement les recherches futures sur d'autres systèmes stellaires. Comprendre les complexités des étoiles va enrichir notre connaissance de l'univers, ouvrant la voie à de nouvelles découvertes dans l'immensité de l'espace.

Source originale

Titre: Dynamical mass of the Ophiuchus intermediate-mass stellar system S1 with DYNAMO-VLBA

Résumé: We report dynamical mass measurements of the individual stars in the most luminous and massive stellar member of the nearby Ophiuchus star-forming region, the young tight binary system S1. We combine 28 archival datasets with seven recent, proprietary VLBA observations obtained as part of the \textit{Dynamical Masses of Young Stellar Multiple Systems with the VLBA} project (DYNAMO--VLBA), to constrain the astrometric and orbital parameters of the system, and recover high accuracy dynamical masses. The primary component, S1A, is found to have a mass of 4.11$\pm$0.10~M$_\odot$, significantly less than the typical value, $\sim$~6~M$_\odot$ previously reported in the literature. We show that the spectral energy distribution of S1A can be reproduced by a reddened blackbody with a temperature between roughly 14,000~K and 17,000~K. According to evolutionary models, this temperature range corresponds to stellar masses between 4~M$_\odot$ and 6~M$_\odot$ so the SED is not a priori inconsistent with the dynamical mass of S1A. The luminosity of S1 derived from SED-fitting, however, is only consistent with models for stellar masses above 5~M$_\odot$. Thus, we cannot reconcile the evolutionary models with the dynamical mass measurement of S1A: the models consistent with the location of S1A in the HR diagram correspond to masses at least 25\% higher than the dynamical mass. For the secondary component, S1B, a mass of 0.831~$\pm$~0.014~M$_\odot $ is determined, consistent with a low-mass young star. While the radio flux of S1A remains roughly constant throughout the orbit, the flux of S1B is found to be higher near the apastron.

Auteurs: Jazmín Ordóñez-Toro, Sergio A. Dzib, Laurent Loinard, Gisela Ortiz-León, Marina A. Kounkel, Josep M. Masqué, S. -N. X. Medina, Phillip A. B. Galli, Trent J. Dupuy, Luis F. Rodríguez, Luis H. Quiroga-Nuñez

Dernière mise à jour: 2024-01-05 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.02885

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.02885

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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