Étoile sous-naine de type O

Coupe transversale schématique d'une étoile sous-naine de type O

Une étoile sous-naine de type O (sdO - subdwarf O) est une étoile chaude, mais de faible masse. Les étoiles sous-naines de type O sont beaucoup moins lumineuses que les étoiles bleues de la séquence principale normales, mais leur luminosité est environ 10 à 100 fois supérieure à celle du Soleil[1] et leur masse est environ deux fois moins importante que celle du Soleil. Leur température est comprise entre 40 000 et 100 000 K. L'hélium ionisé est bien visible sur leur spectre. L'accélération gravitationnelle, exprimée en log « g », est comprise entre 4,0 et 6,5[2]. Beaucoup d'étoiles sdO se déplacent à grande vitesse à travers la Voie lactée et sont identifiées à des latitudes galactiques élevées[3].

Structure

Une étoile sdO est considérée comme étant constituée d'un noyau de carbone et d'oxygène entouré d'une couche d'hélium en combustion. Le spectre des étoiles sdO indique qu'elles sont composées de 50 à 100 % d'hélium[2].

Historique

Au début des années 1970, Jesse Greenstein et Anneila Sargent ont mesuré les températures et les forces gravitationnelles de ces étoiles et ont ainsi pu déterminer leur position exacte sur le diagramme de Hertzsprung-Russell. L'étude Palomar-Green, les études Hambourg, le Sloan Digital Sky Survey et le Supernova Ia Progenitor Survey (ESO-SPY) ont permis de récolter des données sur un certain nombre de ces étoiles[4].

Occurrence

Les étoiles sdO sont trois fois moins nombreuses que les étoiles sous-naines de type B (sdB)[4].

Spectre

En réalité, il existe plusieurs spectres pour les étoiles sdO. Ils peuvent être regroupés en deux catégories : ceux ayant des raies d'hélium intenses, appelés He-sdO, et ceux ayant des raies d'hydrogène très intenses, appelés H intense sdO. Les He-sdO ne sont pas très fréquents[4]. Généralement, l'azote est enrichi et le carbone, appauvri. Cependant, il existe des variations, avec une augmentation de la concentration d'éléments chimiques dont le nombre atomique est pair, tels que le carbone, l'oxygène, le néon, le silicium, le magnésium ou le fer[2].

Exemples

Évolution stellaire

La nébuleuse planétaire Abell 36, issue de l'enveloppe d'une ancienne étoile géante qui est devenue une sous-naine de type O visible au centre de l'image[6].

Elles peuvent être représentées sur le diagramme de Hertzsprung-Russell. Elles représentent deux stades de l'évolution stellaire : post-branche asymptotique des géantes AGB (étoile sdO lumineuse) et post-branche horizontale extrême (étoile sdO compacte). Les étoiles post-AGB sont normalement situées dans des nébuleuses planétaires, mais seules quatre étoiles sdO sont connues pour se trouver dans une telle nébuleuse. Les étoiles sdO compactes seraient des descendantes des étoiles sdB. Cependant, leurs données statistiques ne correspondent pas à celles des étoiles sdB. Selon une théorie alternative, les étoiles sdO se seraient formées à la suite de la fusion de deux naines blanches. Ce phénomène peut se produire lorsqu’une étoile binaire proche se décompose à cause des ondes gravitationnelles[2].

Références

  1. ↑ (en) Ralf Napiwotski, « The Origin of Helium Rich Subdwarf O Stars » (consulté le ).
  2. ↑ a b c d e et f (en) Raquel Obeiro Rey, « Asterosismology of Hot Subdwarf Stars » (consulté le ).
  3. ↑ a et b (en) R. Viotti, D. Cardini, A. Emanuele et M. Badiali, « The Luminosity and Kinematics of a Sample of Hot Subdwarfs » (consulté le ), p. 395–396.
  4. ↑ a b et c (en) Ulrich Heber, « Hot Subdwarf Stars », Annual Review of Astronomy and Astrophysics, vol. 47,‎ , p. 211–251 (DOI 10.1146/annurev-astro-082708-101836, Bibcode 2009ARA&A..47..211H, lire en ligne, consulté le ).
  5. ↑ « 0805.1050 », texte en accès libre, sur arXiv..
  6. ↑ « Un instant fugace : Le Programme des Joyaux Cosmiques de l’ESO capture le dernier soupir d’une étoile en fin de vie », sur www.eso.org (consulté le )