Nouvelles découvertes sur le système stellaire V844 Herculis

Les astronomes ont observé un système stellaire appelé V844 Herculis, qui a un comportement unique lors d'une violente éruption. Ce système est intéressant parce qu'il comprend une étoile naine blanche qui attire de la matière d'une étoile compagne. Lors de certains événements appelés super-éruptions, ce système montre des motifs lumineux inhabituels.

#C'est quoi V844 Herculis ?

V844 Herculis fait partie d'un groupe d'étoiles appelées Variables cataclysmiques. Ces étoiles se composent de deux compagnons : une naine blanche et une autre étoile plus faible. La naine blanche est une petite étoile incroyablement dense qui se forme quand une étoile normale épuise son carburant nucléaire. La deuxième étoile, généralement plus grande, perd de la matière vers la naine blanche à travers un processus appelé transfert de masse. Ça crée un disque de gaz lumineux autour de la naine blanche.

V844 Herculis est classé comme une nova naine de type SU UMa. Ça veut dire qu'elle connaît des éruptions régulières où elle s'illumine beaucoup, parfois pendant une longue période. Le système a une période orbitale courte d'environ 78,69 minutes.

#Observations par TESS

Le satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) a observé V844 Herculis pendant l'une de ces super-éruptions et a détecté quelque chose d'inhabituel. Les chercheurs ont trouvé un nouveau signal qui se produit toutes les 29,34 minutes. Cette périodicité n'avait pas été remarquée auparavant et diffère des oscillations typiques observées lors de similitudes d'éruptions.

Les signaux réguliers souvent trouvés dans ces systèmes sont appelés superhumps. Ils varient généralement en fréquence et sont liés à la période orbitale du système. Cependant, le nouveau signal détecté à V844 Herculis était constant, soulevant des questions sur son origine.

#Études précédentes

La recherche de variations dans les motifs lumineux de V844 Herculis est en cours. Des observations utilisant divers télescopes, y compris TESS, n'ont pas fourni de preuves d'oscillations pendant les états plus calmes du système stellaire. Ce manque de signal périodique suggère que V844 Herculis se comporte différemment de nombreux autres systèmes similaires, surtout avec sa faible luminosité aux rayons X.

#Oscillations de nova naine

Dans d'autres systèmes, des changements rapides de luminosité, appelés oscillations de nova naine (DNOs), sont souvent liés aux étapes de transfert de masse. Ces oscillations peuvent se produire pendant les éruptions, surtout quand le Disque d'accrétion devient très brillant et chaud. Cependant, les périodes de ces oscillations sont généralement beaucoup plus courtes, autour de quelques dizaines de secondes.

Étant donné que TESS a un rythme d'observation de 120 secondes, il peut parfois détecter des signaux plus longs qui apparaissent comme s'ils se produisent à des fréquences plus basses - un phénomène appelé échantillonnage super-Nyquist. Cela pourrait expliquer la périodicité observée dans V844 Herculis.

#La nature du nouveau signal

Le nouveau signal détecté pendant la super-éruption pourrait refléter une variété de processus. Une possibilité suggère qu'il pourrait être lié à la rotation interne de la naine blanche ou aux interactions entre le disque d'accrétion et l'étoile. Bien que ça puisse ressembler à des comportements observés dans d'autres systèmes polaires intermédiaires, V844 Herculis ne présente pas les mêmes caractéristiques.

La fréquence stable du signal observé indique un processus stable plutôt que des fluctuations aléatoires. L'origine pourrait être liée à des dynamiques spécifiques dans le disque de matière autour de la naine blanche.

#Comparaisons avec d'autres systèmes

Pour mieux comprendre V844 Herculis, les chercheurs ont comparé ses propriétés avec d'autres systèmes connus, comme V1025 Cen et DW Cnc. Ces systèmes impliquent également des naines blanches et montrent des comportements lumineux complexes. Les observations montrent qu'ils ont des motifs de luminosité et d'oscillation différents comparés à V844 Herculis.

Les propriétés X de V844 Herculis suggèrent qu'il ne se comporte pas comme un polaire intermédiaire typique, car aucun signal périodique distinct n'est apparu lors de l'analyse. Au lieu de cela, il ressemble plus à d'autres systèmes de type SU UMa, qui reposent sur un comportement de disque classique pendant leurs éruptions.

#Courbes lumineuses et périodogrammes

Pendant les observations de TESS, une analyse détaillée des courbes lumineuses a été réalisée. Ces courbes montrent à quel point V844 Herculis devient brillante au fil du temps. Les pics et creux de luminosité donnent des indices importants sur le comportement de l'étoile.

Les motifs lumineux mesurés grâce à la technique du périodogramme de Lomb-Scargle ont aidé les chercheurs à confirmer la présence du signal de 29 minutes. Cette méthode analyse les variations de luminosité pour détecter des signaux périodiques. La force de la périodicité de 29 minutes se démarquait, séparée des oscillations superhump attendues.

#Observations au sol

Pour confirmer les résultats de TESS, les astronomes ont examiné des données historiques issues d'observatoires au sol. Ils ont cherché des preuves du signal de 29 minutes dans des observations antérieures. Bien que certaines études précédentes n'aient pas trouvé cette périodicité, il y a eu un certain succès dans les données collectées lors d'anciennes super-éruptions.

Les observations terrestres montrent une histoire compliquée avec V844 Herculis. Avec des intervalles de temps plus larges entre les mesures, ces observations ratent souvent des signaux courts. Malgré cette limitation, elles ont fourni un contexte important pour comprendre le comportement de l'étoile lors de ses éruptions.

#Propriétés X

Analyser les émissions X de V844 Herculis a également enrichi l'étude. Les données X recueillies par le télescope XMM-Newton ont fourni des aperçus sur la dynamique du système. Comparer les émissions X de V844 Herculis avec celles de systèmes comme V1025 Cen a aidé les chercheurs à identifier des différences de comportement clés.

En général, les systèmes avec des luminosités plus élevées tendent à montrer des signaux plus distincts corrélés à leurs processus internes. La faible luminosité de V844 Herculis suggère moins de signaux détectables, renforçant sa classification comme un système SU UMa plutôt qu'un polaire intermédiaire classique.

#L'origine du signal de 29 minutes

Étant donné les caractéristiques uniques du signal de 29 minutes, plusieurs hypothèses ont été proposées concernant sa source. Une possibilité est qu'il provienne de la rotation de la naine blanche ou du comportement du disque d'accrétion. Cependant, comme cette périodicité n’était observable que pendant les super-éruptions, cela soulève des questions sur les conditions qui permettent l'apparition de tels signaux.

Une autre considération est la possibilité que des étoiles proches interfèrent avec les mesures lumineuses. Si le signal de 29 minutes provient d'une autre étoile, cela pourrait compliquer les interprétations des données. Cependant, les analyses ont montré que le signal est probablement associé à V844 Herculis lui-même.

#Implications pour les recherches futures

La découverte de l'oscillation de 29 minutes souligne le besoin de nouvelles études sur V844 Herculis. Une surveillance continue pendant les éruptions sera cruciale pour comprendre les dynamiques impliquées dans ce système. Les futures observations pourraient clarifier le rôle de la naine blanche et ses interactions avec le disque d'accrétion.

Au fur et à mesure que les chercheurs rassemblent plus de données, il pourrait devenir possible de développer un modèle plus clair sur la façon dont de telles périodicités apparaissent dans des systèmes comme V844 Herculis. Ces connaissances élargiront notre compréhension des variables cataclysmiques et de leurs comportements divers.

#Conclusion

V844 Herculis représente un cas unique dans le domaine des variables cataclysmiques. La détection d'un nouveau signal périodique pendant sa super-éruption invite à une enquête approfondie sur son comportement complexe. En comparant ses caractéristiques avec d'autres systèmes stellaires, les chercheurs espèrent lever le voile sur les mystères entourant ce phénomène astronomique intrigant.

Au fur et à mesure que les observations en cours révèlent de nouvelles données, nous nous rapprochons d'une meilleure compréhension de la façon dont de telles étoiles fonctionnent et évoluent. Les résultats pourraient non seulement clarifier ce qui se passe dans V844 Herculis, mais aussi éclairer les catégories plus larges de systèmes d'étoiles binaires. Globalement, la recherche continue sur ce système promet d'enrichir nos connaissances sur les mécanismes fascinants en jeu dans les variables cataclysmiques.