Une étude, dont les résultats intitulés «Large oxygen-dominated core from the seismic cartography of a pulsating white dwarf» sont publiés dans la revue Nature, dévoile un cœur stellaire défiant les prédictions, en exploitant les données du satellite Kepler de la NASA sur les pulsations de l'étoile KIC 08626021 (*) et en dessant la première cartographie de l'intérieur d'une naine blanche.

 
Rappelons tout d'abord que les naines blanches sont des successeurs éloignés d'étoiles semblables à notre Soleil, car, en fait, elles «sont les reliques des cœurs de près de 97% des étoiles de l'Univers», des reliques qui «conservent précieusement en leur sein l'empreinte des processus physiques passés, tels que le brûlage nucléaire et les épisodes de mélange convectif, phénomènes toujours très incertains dans les modélisations actuelles des théories d'évolution stellaire».

L'étude ici présentée a cherché à «obtenir une vue claire de la composition de ces étoiles» afin de permettre «de mieux déchiffrer les phénomènes en jeu lors des phases antérieures de leur évolution). Pour y parvenir, les oscillations de luminosité observées à la surface de KIC 08626021 ont été «déchiffrées au moyen de techniques 'astérosismologiques', analogues aux méthodes qu'emploient les géophysiciens pour étudier la structure de notre planète grâce aux ondes sismiques provoquées par les tremblements de Terre».

Plus précisément, ces étoiles, durant «leur lente agonie de naine blanche» qui correspond à leur inexorable refroidissement, «passent par des phases d'instabilité ou elles se mettent à vibrer»: ce sont «ces profondes vibrations (ou tremblements d’étoile) qui «sont les clés permettant de lever le voile sur l'intérieur même de ces résidus stellaires». Comme «la stratification chimique interne de la naine blanche génère une signature unique sur les modulations lumineuses émergeant de l’étoile», le déchiffrement de cette signature «permet d’en cartographier la structure».

Au bout du compte, la cartographie ainsi réalisée a fait apparaître «non seulement un cœur nettement plus grand et plus riche en oxygène» que celui qui était prédit jusqu'ici, «mais également le profil de distribution des principaux éléments chimiques présents». Cette avancée fournit de la sorte «un banc d'essai d'une grande précision pour calibrer finement les processus physiques de brûlage nucléaire et de mélange convectif à l’œuvre dans la plupart des étoiles, en particulier durant les phases d'évolution stellaire pré-naine blanche».

Soulignons pour finir qu'en plus d'aider à «mieux comprendre les mécanismes physiques impliqués dans l'évolution des étoiles et de notre Soleil», cette étude, en offrant une «connaissance précise de la composition chimique interne des naines blanches», apporte un contribution précieuse à leur utilisation comme «chronomètres cosmiques» pour dater «des populations stellaires constituant notre Galaxie».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) KIC 08626021