Des chercheurs ont découvert que les forces de marée dans les naines blanches binaires en orbite serrée génèrent une chaleur interne significative, provoquant l'expansion des étoiles et des températures inattendument élevées. Ce phénomène remet en question les modèles précédents et pourrait expliquer le début précoce d'interactions cosmiques comme les supernovas. Ces résultats proviennent d'une étude menée par l'Université de Kyoto.
Les naines blanches, les restes compacts d'étoiles ayant épuisé leur carburant nucléaire, refroidissent généralement avec le temps dans les systèmes binaires où elles orbitent un compagnon. Cependant, les observations de binaires à courte période —celles qui complètent leurs orbites en moins d'une heure— révèlent des anomalies : ces naines blanches ont environ deux fois leur taille prévue et maintiennent des températures de surface entre 10 000 et 30 000 degrés Kelvin, bien plus chaudes que les 4 000 degrés habituels pour les restes âgés.
Une équipe dirigée par Lucy Olivia McNeill à l'Université de Kyoto a exploré le chauffage de marée comme cause potentielle. Les forces de marée d'une étoile compagne déforment et chauffent l'intérieur de la naine blanche, entraînant une expansion. Leur modèle théorique prédit que ce chauffage élève les températures à au moins 10 000 degrés Kelvin et modifie la dynamique orbitale.
Comme l'a noté McNeill, « Le chauffage de marée a connu un certain succès pour expliquer les températures des Jupiter chauds et leurs propriétés orbitales avec leurs étoiles hôtes. Nous nous sommes donc demandé : dans quelle mesure le chauffage de marée peut-il expliquer les températures des naines blanches dans les binaires à courte période ? »
Le modèle indique que le transfert de masse entre les étoiles peut commencer à des périodes orbitales trois fois plus longues que précédemment estimé, en raison des tailles gonflées lors du contact des lobes de Roche. « Nous nous attendions à ce que le chauffage de marée augmente les températures de ces naines blanches, mais nous avons été surpris de voir à quel point la période orbitale diminue pour les naines blanches les plus anciennes lorsque leurs lobes de Roche entrent en contact », a ajouté McNeill.
Ces idées ont des implications pour la compréhension des supernovas de type Ia et des variables cataclysmiques, qui proviennent de la fusion de naines blanches émettant des ondes gravitationnelles. Les travaux futurs se concentreront sur les naines blanches carbone-oxygène pour évaluer les scénarios de fusion pour les explosions.
L'étude, coécrite avec Ryosuke Hirai, paraît dans The Astrophysical Journal (2025, volume 992, numéro 1).