Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Physique# Astrophysique solaire et stellaire

Nouvelles révélations sur l'étoile pulsante XX Cygni

Les harmoniques uniques de XX Cygni remettent en question notre compréhension actuelle des étoiles pulsantes.

― 6 min lire


Mystères de XX CygniMystères de XX Cygnirévélésharmonique.attentes avec son bizarre comportementL'étoile pulsante XX Cygni défie les
Table des matières

Les Étoiles pulsantes sont des objets fascinants qui changent de luminosité avec le temps. Ce changement est dû à leur expansion et contraction, créant des vagues de lumière. Il existe différents types de ces étoiles, chacune avec des traits uniques. On trouve des étoiles comme les Céphéides, les étoiles RR Lyrae, et les étoiles SX Phoenicis. L'étude de ces étoiles aide les scientifiques à en apprendre plus sur l'univers.

C'est quoi les Harmoniques ?

Quand une étoile pulse, elle peut créer des harmoniques. Les harmoniques, c'est un peu comme des vagues supplémentaires qui apparaissent avec la vague principale. Elles peuvent nous donner des indices sur le comportement de l'étoile. Cependant, les scientifiques considèrent généralement les harmoniques comme secondaires et pas très importantes pour comprendre le comportement central de l'étoile.

Le cas de XX Cygni

Une étoile en particulier, XX Cygni, est une étoile SX Phoenicis. Elle montre une forte pulsation principale et 19 harmoniques. Les recherches ont montré que la force et le timing de ces Pulsations changent avec le temps. Ça pourrait être à cause d'étoiles voisines qui influencent la lumière de XX Cygni.

Ce qui est intéressant, c’est que les changements dans les harmoniques ne suivent pas un schéma. Par exemple, une harmonique peut devenir plus forte tandis qu'une autre devient plus faible en même temps. C'est inhabituel puisque les scientifiques s'attendent normalement à ce que les harmoniques se comportent de manière similaire à leur pulsation principale.

Pourquoi les harmoniques sont importantes ?

Les harmoniques peuvent donner des informations sur les processus internes d'une étoile. En général, elles sont liées à la façon dont la lumière de l'étoile se comporte à cause de sa pulsation. Pendant de nombreuses années, les harmoniques étaient écartées de l'analyse lors de l'étude des étoiles. Les scientifiques pensaient qu'elles apportaient moins d'informations que la pulsation principale.

Un regard plus attentif sur les étoiles pulsantes

Les étoiles pulsantes peuvent être classées en différentes catégories selon leurs caractéristiques de pulsation. Par exemple, les étoiles Scuti ont des pulsations rapides et se trouvent généralement sur la séquence principale de leur cycle de vie. Les étoiles Scuti à haute amplitude sont connues pour leurs variations de luminosité plus importantes. Ces types d'étoiles peuvent parfois afficher plus d'un rythme de pulsation, ce qui complique leur étude.

XX Cygni fait partie d'un groupe d'étoiles plus âgées avec des caractéristiques uniques. Elle montre juste un rythme de pulsation principal. Cette étoile a été observée attentivement, avec ses motifs de luminosité devenant plus clairs au fil du temps. Cependant, il reste quelque chose de mystérieux dans son comportement.

Observations de XX Cygni

Des observations récentes de XX Cygni ont été réalisées grâce à une technologie satellite avancée. Les données de ces observations montrent que, bien que XX Cygni ait un schéma de luminosité simple, il y a des fluctuations inattendues dans le timing et la force de ses pulsations. Ces changements de rythme semblent plus importants que les erreurs habituellement constatées dans les mesures. En conséquence, les scientifiques concluent que la pulsation principale pourrait ne pas être aussi stable qu'elle en a l'air.

Le satellite a collecté des données sur différentes périodes, permettant une analyse plus approfondie de la façon dont l'étoile se comporte dans le temps. En l'observant sur de longues périodes, les scientifiques peuvent voir comment sa luminosité change.

Analyser les variations de luminosité

Pour comprendre les variations de luminosité de XX Cygni, les scientifiques ont utilisé une méthode appelée analyse de Fourier. Cette technique aide à décomposer les variations de lumière en différentes fréquences. La pulsation principale et ses harmoniques peuvent être identifiées et mesurées pour repérer leurs changements spécifiques.

En analysant les données, les scientifiques ont remarqué que la force de la pulsation principale et de ses harmoniques fluctuait de manière inattendue. Par exemple, la pulsation principale peut être plus forte pendant une période mais plus faible à un autre moment. Pendant ce temps, certaines harmoniques peuvent augmenter tandis que d'autres diminuent.

Ces résultats indiquent que les harmoniques ne sont pas juste des reflets de la pulsation principale. Au lieu de ça, elles se comportent de manière indépendante. C'est surprenant puisque ça remet en question la croyance bien ancrée que les harmoniques devraient imiter le comportement de la pulsation principale.

Découvrir les raisons des variations

Les raisons derrière ces variations indépendantes de la luminosité restent un mystère. Certaines possibilités incluent des interactions à l'intérieur de l'étoile elle-même ou des facteurs externes affectant la lumière de l'étoile. Il pourrait y avoir des processus cachés qui influencent la lumière de façons qu'on ne comprend pas encore totalement.

Si les variations viennent de l'intérieur, elles pourraient être dues à des interactions complexes entre les couches de l'étoile. Ces interactions pourraient créer de l'imprévisibilité dans la façon dont l'étoile brille. Alternativement, si des facteurs externes entrent en jeu, des étoiles voisines pourraient influencer la lumière que l'on voit de XX Cygni.

L'importance de nouvelles études

Le comportement inattendu de XX Cygni et de ses harmoniques a ouvert de nouvelles questions sur notre compréhension des étoiles pulsantes. Les scientifiques pensent que ces variations pourraient ne pas être uniques à XX Cygni. Au lieu de cela, d'autres étoiles pulsantes pourraient montrer un comportement similaire, indiquant un processus sous-jacent commun.

Le timing de ces changements de luminosité est aussi important. Comprendre à quelle vitesse ou lentement ces changements se produisent pourrait donner des indices sur les processus physiques à l'intérieur des étoiles. Cela pourrait révéler comment les étoiles pulsantes réagissent aux changements dans le temps et ce qui motive leurs comportements uniques.

La recherche future basée sur la collecte de données de haute qualité est cruciale pour répondre à ces questions. Au fur et à mesure que des mesures plus détaillées deviennent disponibles, les scientifiques peuvent affiner leur compréhension de la façon dont fonctionnent les étoiles pulsantes.

Conclusion

Les étoiles pulsantes comme XX Cygni sont essentielles pour percer les mystères de l'univers. Leur luminosité changeante révèle beaucoup sur leur fonctionnement interne et les forces à l'œuvre. Bien que nous ayons appris beaucoup, la découverte de variations non corrélées dans les harmoniques remet en question notre compréhension antérieure et ouvre la porte à plus de recherches.

L'étude de ces étoiles non seulement enrichit notre connaissance d'elles, mais contribue aussi à notre compréhension globale de la physique stellaire. Chaque nouvelle découverte éclaire les nombreux processus qui se déroulent à l'intérieur des étoiles, nous aidant à en apprendre plus sur l'univers dans lequel nous vivons.

Source originale

Titre: Uncorrelated Amplitude and Frequency Variations of the Harmonics in SX Phoenicis Star XX Cygni

Résumé: Harmonics are quite common in pulsating stars, and they are always considered to mimic the behaviors of their independent parent pulsation modes and not taken as the key information for asteroseismology. Here, we report an SX Phoenicis star XX Cygni, whose periodogram is dominated by the fundamental frequency $f_{0} = 7.41481 \pm 0.00004\ \mathrm{cd}^{-1}$ and its 19 harmonics. According to the analysis of the archival data from \TESS, we find that both the amplitudes and frequencies of the fundamental mode and the harmonics vary within TESS Sectors 14-17 and 54-57, which might be caused by the contamination by neighbouring stars. What is more interesting is that, the harmonics show significantly uncorrelated amplitude and frequency variations over time. Some possible origins and interesting issues are proposed to scheme the further research of this hidden corner in current asteroseismology.

Auteurs: Jia-Shu Niu, Yue Liu, Hui-Fang Xue

Dernière mise à jour: 2023-07-07 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.09477

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.09477

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.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires