Les astronomes ont pointé le Très Grand Télescope de l'Observatoire européen austral (VLT de l'ESO) vers une étoile morte appelée RXJ0528+2838 et ont découvert quelque chose qui, en toute logique, ne devrait pas être là : une onde de choc. Pas n'importe quelle onde de choc, mais une que la physique actuelle dit que ce vestige stellaire particulier n'a aucunement les moyens de produire.

La découverte, publiée dans Nature Astronomy, est l'équivalent astronomique de découvrir que votre voisin tranquille qui ne quitte jamais sa maison organise en fait une rave. « Nous avons trouvé quelque chose jamais vu auparavant et, plus important encore, totalement inattendu », a déclaré Simone Scaringi, professeur associé à l'Université de Durham, au Royaume-Uni, et co-auteur principal de l'étude.

« Nos observations révèlent un écoulement puissant qui, selon notre compréhension actuelle, ne devrait pas être là », a ajouté Krystian Ilkiewicz, chercheur postdoctoral au Centre astronomique Nicolas Copernic à Varsovie, en Pologne, et co-responsable de l'étude.

Un « écoulement », pour ceux d'entre nous qui ne passent pas leurs journées à fixer des étoiles mourantes, est de la matière expulsée d'un objet dans l'espace. RXJ0528+2838 se situe à environ 730 années-lumière de la Terre et, comme le Soleil et d'autres étoiles, orbite autour du centre de la Voie lactée. En se déplaçant dans l'espace, elle rencontre du gaz entre les étoiles, produisant un choc d'étrave – essentiellement un arc courbe de matière, semblable à la vague qui se forme devant un navire.

Voici le problème : les chocs d'étrave sont généralement produits lorsque la matière s'échappant d'une étoile percute son environnement. Mais dans le cas de RXJ0528+2838, les astronomes ne peuvent identifier aucun processus connu qui explique pleinement ce qu'ils ont observé.

RXJ0528+2838 est une naine blanche – le noyau restant d'une étoile de faible masse en fin de vie – orbitée par un compagnon semblable au Soleil. Dans de tels systèmes binaires, la matière peut être arrachée du compagnon vers la naine blanche, formant souvent un disque qui alimente l'étoile morte tandis qu'une partie de la matière est rejetée dans l'espace sous forme d'écoulements puissants. RXJ0528+2838, cependant, ne montre aucune preuve d'un tel disque, laissant les astronomes sans l'explication habituelle pour l'écoulement et la nébuleuse environnante.

« La surprise qu'un système soi-disant calme et sans disque puisse produire une nébuleuse aussi spectaculaire a été l'un de ces rares moments de “wow” », a déclaré Scaringi.

La structure a été remarquée pour la première fois sur des images prises avec le Télescope Isaac Newton en Espagne, et son apparence étrange a incité les chercheurs à enquêter de plus près à l'aide de l'instrument MUSE sur le VLT de l'ESO. « Les observations avec l'instrument MUSE de l'ESO nous ont permis de cartographier le choc d'étrave en détail et d'analyser sa composition », a expliqué Ilkiewicz. « Cela a été crucial pour confirmer que la structure provient réellement du système binaire et non d'une nébuleuse ou d'un nuage interstellaire sans rapport. »

La taille et la forme du choc d'étrave suggèrent que RXJ0528+2838 produit un écoulement puissant depuis au moins 1000 ans. Cela crée un autre problème : les scientifiques ne savent pas encore comment une étoile morte sans disque pourrait maintenir un tel écoulement pendant si longtemps, bien que le champ magnétique du système puisse fournir un indice important.

RXJ0528+2838 est connue pour posséder un fort champ magnétique, ce que les observations de MUSE ont confirmé. Au lieu de permettre à la matière de l'étoile compagne de s'installer dans un disque, le champ magnétique semble guider cette matière directement sur la naine blanche.

« Notre découverte montre que même sans disque, ces systèmes peuvent produire des écoulements puissants, révélant un mécanisme que nous ne comprenons pas encore », a déclaré Ilkiewicz. « Cette découverte remet en question l'image standard de la façon dont la matière se déplace et interagit dans ces systèmes binaires extrêmes. »

Les chercheurs soupçonnent que le champ magnétique pourrait être lié à une source d'énergie cachée – que Scaringi décrit comme un « moteur mystère » – mais l'explication reste incomplète. Selon les observations, le champ magnétique actuel de la naine blanche ne pourrait soutenir un choc d'étrave que pendant quelques centaines d'années, pourtant la structure semble avoir existé pendant au moins 1000 ans. Donc le champ magnétique seul ne peut pas encore expliquer le phénomène complet.

Les astronomes vont