Une étoile binaire rare vient d’être découverte

Une étoile binaire rare car très pauvre en fer, signe qu’elle s’est formée peu de temps après le Big Bang, vient d’être découverte avec le VLT (ESO). L’étoile SMSS 1605-1443 a une concentration de fer de l’ordre de 1/1000000 la concentration du fer dans le Soleil. Cette faible teneur de fer s’explique par son grand âge, elle a été formée de gaz très peu pollué par les éléments produits par les étoiles massives et dispersés par les explosions des supernovas. L’étoile a également une très forte concentration de C/Fe, un type de composition chimique habituel parmi les étoiles de faible teneur de fer.

Une équipe internationale1 a réussi à éclaircir deux faits fondamentaux sur la nature de cette étoile, grâce à la précision exceptionnelle du spectrographe ESPRESSO, alimenté par un des télescopes de 8m de diamètre VLT, dans l’observatoire austral européen au Chili. D’abord, l’équipe a mesuré des variations de vitesse radiale de l’étoile. ESPRESSO a mesuré une variation de 300 m/s sur environ 116 jours. Cette lente variation implique que l’étoile fait partie d’un système binaire à long période. Ce résultat confirme les très récentes indications théoriques qui indiquent que les étoiles à basse métallicite se forment en systèmes multiples. Par ailleurs, une des questions posées par la présence d’un compagnon est : est-ce-que ce compagnon est évolué et a produit le carbone que on observe ? Est-ce-que ce système a été, au contraire, formé dans un gaz très enrichi en carbone ?

L'équipe, parmi laquelle deux chercheurs du CNRS-INSU (voir encadré), a déterminé une limite inférieure au rapport isotopique du carbone : 12C/13C > 60. Cette limite exclut que le carbone soit formé dans une étoile évoluée. Donc le milieu de formation de ce système était enrichi en carbone par un type particulier d'étoiles appelées supernovae faibles qui ont la propriété de produire du carbone mais seulement de petites quantités de fer.

• 1Astronomes de laboratoires en Italie, en France, en Espagne, au Portugal et en Suisse