Percer les secrets des Céphéides grâce à des mesures de précision sans précédent

ParisDes mesures de précision transforment notre compréhension des étoiles Céphéides. Ces étoiles, dont la luminosité varie régulièrement, permettent aux astronomes de mesurer de grandes distances dans l'espace, un élément crucial pour évaluer la taille de l'univers. Toutefois, l'étude de ces étoiles est complexe, car leurs variations de luminosité et leurs interactions avec des étoiles compagnons créent des schémas difficiles à analyser.

Les chercheurs ont besoin de mesures précises pour analyser ces schémas. Les vitesses radiales des Céphéides sont précieuses mais difficiles à obtenir. Richard I. Anderson, astrophysicien à l'EPFL, souligne l'importance de vitesses radiales de haute qualité. Le projet VELOCE a relevé ce défi.

Le Projet VELOCE :

• Initié il y a plus de 12 ans
• A recueilli plus de 18 000 mesures
• A inclus 258 étoiles Céphéides
• A utilisé des spectrographes avancés

Le projet est une collaboration entre l'EPFL, l'Université de Genève et la KU Leuven. Les observations ont été réalisées à l'aide du télescope suisse Euler au Chili et du télescope flamand Mercator à La Palma. Anderson a initié VELOCE pendant son doctorat, qu'il a achevé à l'EPFL. Son étudiant en doctorat, Giordano Viviani, a contribué à rendre les données disponibles.

Les mesures sont extrêmement précises. Les vitesses des Céphéides peuvent varier jusqu'à 70 km/s. VELOCE a mesuré ces variations avec une précision de 130 km/h, et parfois aussi précise que 7 km/h. Deux spectrographes à haute résolution, appelés HERMES et CORALIE, ont été utilisés pour ces mesures.

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L'effet Doppler a joué un rôle essentiel dans cette recherche. Il permet de mesurer la vitesse d'un objet en analysant les variations de la fréquence de ses ondes. Grâce à cette méthode, les chercheurs de VELOCE ont recueilli des données d'une grande précision.

Le projet VELOCE a révélé de nouvelles informations sur les étoiles Céphéides. Ils ont découvert des doubles pics dans les pulsations des étoiles, connus sous le nom de progression d'Hertzsprung. Cela offre de nouvelles perspectives sur la structure de ces étoiles. Les données ont également montré que les mouvements stellaires sont complexes et que toutes les pulsations ne sont pas régulières, remettant en question les modèles existants.

Certains résultats révèlent des processus complexes à l'intérieur des étoiles. Cela pourrait impliquer des interactions entre différentes couches ou des signaux de pulsation supplémentaires. Henryka Netzel, chercheuse postdoctorante collaborant avec Anderson, souligne que ces découvertes pourraient aider à déterminer la structure des étoiles Céphéides grâce à l'astérosismologie. Les premières détections de ces signaux sont rapportées dans un article séparé par Netzel et ses collègues.

L'étude a également identifié plusieurs systèmes stellaires binaires, parmi lesquels 77 étoiles céphéides et 14 éventuelles candidates. Shreeya Shetye, ancienne chercheuse postdoctorale pour Anderson, a dirigé un autre article sur ces systèmes. Environ une étoile céphéide sur trois possède un compagnon invisible, découvert grâce à l'effet Doppler.

Comprendre les Céphéides est crucial car elles fournissent des informations sur l'évolution des étoiles et aident à mesurer les distances dans l'espace ainsi que le taux d'expansion de l'univers. VELOCE peut également vérifier les données moins précises de la mission Gaia de l'ESA, qui vise à collecter le plus grand ensemble de données sur les vitesses radiales des Céphéides.