Le satellite européen Integral, travaillant dans le domaine des rayons X et gamma, vient de se focaliser sur une représentante d’une classe bien particulière dans le bestiaire des étoiles doubles : les binaires X massives.
Ces paires d’étoiles contiennent une étoile à neutrons en orbite autour d’une étoile supergéante. Dans le système étudié dernièrement par Integral, l’étoile supergéante ne vole pas son qualificatif : elle est vingt fois plus grande que le Soleil, trente fois plus lourde, émet un million de fois plus lumière et sa surface est chauffée à plus de vingt mille degrés, à comparer aux six milliers de la surface solaire. L’étoile à neutrons, par contre, ne dépasse pas trois masses du Soleil ; son diamètre est véritablement minuscule, aux alentours de quinze kilomètres.
On ne connaît que quinze couples stellaires de ce type. Avant le lancement d’Integral en 2002, ce nombre se réduisait même à sept seulement. Cela peut sembler ridicule, mais c’est encore beaucoup par rapport à ce que l’on attendait théoriquement : nous n’avons pas encore d’explication valable…
Ce que la cible de l’observatoire spatial possède de spécial, c’est le fait que l’étoile à neutrons évolue dans l’atmosphère externe de la supergéante. Sylvain Chaty, de l’Université de Paris-Diderot et du Commissariat à l’Energie Atomique, précise que ces étoiles « sont si profondément enfouies dans le gaz et la poussière que seul Integral dispose de la sensibilité nécessaire pour les distinguer ».
Il se pourrait que nous ayons affaire à l’avancement de cette binaire X massive vers une phase très brève de son évolution, pendant laquelle les deux membres de la paire sont logés dans la même enveloppe, celle de la supergéante. On ne pourrait se permettre de manquer l’opportunité d’étudier ce stade évolutif. Enfin, par « très brève », il faut entendre quelques millénaires ; ces quelques milliers d’années sont à la vie d’une étoile massive ce qu’un mois est à la vie d’un être humain !
Etudier une binaire X massive peut également nous renseigner sur la formation de ce couple. N’oublions pas qu’une étoile très massive ne brille que durant une dizaine de millions d’années, après quoi elle se mue en étoile à neutrons ou en trou noir. Un système comprenant une étoile à neutrons et une supergéante encore en vie se trouve donc être plutôt jeune. A l’avenir, on s’attend à ce que cette seconde étoile devienne elle aussi un cadavre, vraisemblablement une étoile à neutrons aussi. L’évolution d’un couple d’étoiles à neutrons est connu dans ses grandes lignes : les deux objets qui se tournent autour perdent progressivement de la vitesse et se rapprochent l’un de l’autre au point de se rentrer dedans. Une collision d’étoiles à neutrons est un événement hautement intense et violent, que l’on appelle sursaut gamma.
L’Agence Spatiale Européenne confectionne actuellement un projet de mission baptisé LISA, pour Laser Interferometer Space Antenna (autrement dit : Antenne Spatiale pour l’Interférométrie Laser). LISA aura pour fonction de détecter les ondes gravitationnelles, importantes car c’est en émettant ce type d’ondes que les couples d’étoiles à neutrons dissipent l’énergie qui les maintient en orbite. Si l’on a déjà observé le lent rapprochement de deux étoiles à neutrons (cela constitue par ailleurs un test pour la théorie de la Relativité Générale d’Einstein), nous n’avons encore jamais détecté d’ondes gravitationnelles émanant de tels couples stellaires.
En attendant, Integral a toute la latitude de découvrir de nouvelles binaires X massives et d’observer la quinzaine d’exemplaires connus à ce jour.
Sujet: Integral au chevet d'une étoile double peu commune 
