Study unveils the dual nature of a young stellar object
Une étude révèle la double nature d'un jeune objet stellaire
Par Tomasz Nowakowski, Phys.org
Édité par Stephanie Baum, relu par Andrew Zinin
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Panneau de gauche : Image composite en couleurs obtenue à partir des images WISE W4 (22 µm), W3 (12 µm) et W2 (4,6 µm), représentées respectivement en rouge, vert et bleu. Le champ de vision de cette image composite est d'environ 10′ × 10′ autour de V1180 Cas. Le cadre cyan indique le champ de vision de TANSPEC. Panneau de droite : L'image composite en couleurs comprend les images TANSPEC en bandes K, H et J, représentées respectivement en rouge, vert et bleu. Le cercle cyan indique la position de V1180 Cas, tandis que les étoiles de référence, utilisées pour calculer les décalages nécessaires à l'étalonnage des magnitudes instrumentales, sont marquées par des cercles verts. Crédit : arXiv (2025). DOI : 10.48550/arxiv.2512.20085
Des astronomes de l'Institut de recherche Aryabhatta des sciences observationnelles (ARIES) en Inde et d'autres institutions ont mené une étude photométrique et spectroscopique à long terme d'un jeune objet stellaire nommé V1180 Cassiopeiae. Les résultats de cette étude, publiés le 23 décembre sur le serveur de prépublications arXiv, révèlent la double nature de cet objet.
EXors, FUors, UXors : Comprendre le comportement des jeunes objets stellaires
Les jeunes objets stellaires (YSO) sont des étoiles aux premiers stades de leur évolution ; en particulier, les protoétoiles et les étoiles de pré-séquence principale (PMS). On les observe généralement au sein d'amas moléculaires denses, des environnements riches en gaz moléculaire et en poussière interstellaire.
Étant donné que les jeunes objets stellaires (YSO) subissent des processus d'accrétion épisodiques, ces objets peuvent connaître des sursauts de luminosité liés à l'accrétion. Les astronomes classent généralement ces événements en deux catégories : les sursauts EX Lup (ou EXors) et les sursauts FU Ori (ou FUors). Les EXors ont une amplitude de quelques magnitudes et durent de quelques mois à un ou deux ans. Les FUors sont plus extrêmes et plus rares : leur amplitude peut atteindre 5 à 6 magnitudes et leur durée s'étend de plusieurs décennies, voire de plusieurs siècles.
Contrairement aux EXors et aux FUors, certains YSO présentent des variations de luminosité d'origine extrinsèque, dues à l'obscurcissement par la poussière circumstellaire : les UXors. Les astronomes découvrent également des objets « hybrides » qui présentent les deux comportements. Ils connaissent ainsi un sursaut d'accrétion massif (de type FUor) mais aussi des amas de poussière qui bloquent occasionnellement cette nouvelle lumière (de type UXor).
Classification de V1180 Cassiopeiae
La jeune étoile V1180 Cassiopeiae (ou V1180 Cas) est une étoile variable en phase pré-séquence principale (PMS) située à environ 1 950 années-lumière. Initialement classée comme un objet de type EXor, d'après des données spectrophotométriques, elle présente en réalité une variabilité typique des sources de type UXor, comme l'ont révélé des observations ultérieures.
Afin de déterminer la véritable nature de V1180 Cassiopeiae, une équipe d'astronomes dirigée par Tarak Chand (ARIES) a entrepris d'analyser en profondeur les données disponibles pour étudier l'évolution photométrique et spectroscopique à long terme de cette étoile.
« Nous combinons des courbes de lumière multibandes de 1999 à 2025 avec plus de 30 époques d'observation spectroscopiques allant de l'optique au proche infrarouge (0,5-2,5 µm), en analysant les profils de variabilité, le comportement des couleurs et les caractéristiques des raies d'émission », expliquent les scientifiques.
Qu’a révélé cette étude à long terme ?
L’analyse des données a permis aux astronomes de constater que V1180 Cassiopeiae présente un comportement photométrique complexe sur deux décennies d’observations, marqué par des épisodes d’assombrissement de courte et de longue durée. Les premières baisses de luminosité étaient sporadiques et compatibles avec une extinction, tandis que les baisses plus récentes présentent une quasi-périodicité et des profils structurés.
Selon l’article, les diagrammes couleur-magnitude (CMD) optiques montrent un rougissement lors des épisodes d’assombrissement, avec des épisodes de bleuissement, ce qui est typique des UXors. De plus, les couleurs du proche et du moyen infrarouge rougissent de façon constante, suggérant des variations d’émission thermique. Une augmentation progressive de la luminosité dans le moyen infrarouge indique une évolution de la structure du disque ou un réchauffement du bord interne.
L’étude a révélé des raies d’émission persistantes d’hydrogène, de calcium et d’hydrogène dans les spectres de V1180 Cassiopeiae, ainsi que des raies d’émission interdites d’oxygène et de soufre. Les raies d’hydrogène témoignent d’une accrétion, leur luminosité étant proportionnelle à la luminosité ambiante. L'intensité des raies interdites s'est avérée renforcée lors de certaines baisses de luminosité, ce qui indique des liens dynamiques entre l'écoulement et l'extinction.
L'étude a également révélé que les baisses de luminosité les plus récentes présentent un comportement dominé par l'extinction et reflètent une véritable diminution du taux d'accrétion. De plus, une corrélation linéaire entre le taux d'accrétion et la magnitude en bande R a été identifiée, confortant l'hypothèse selon laquelle les variations induites par l'accrétion sont modulées par l'extinction.
Une jeune étoile hybride
Les auteurs de l'article concluent que les résultats démontrent la variabilité à deux modes de V1180 Cassiopeiae, due à la fois à une extinction circumstellaire variable et à des événements d'accrétion épisodiques.
« V1180 Cassiopeiae présente un comportement hybride rare, combinant les caractéristiques des étoiles UXor et EXor, où les processus d'extinction, d'accrétion et d'écoulement semblent être étroitement liés et de nature épisodique », concluent les chercheurs.
More information: Tarak Chand et al, Unveiling the Dual Nature of V1180 Cas: UXor-like Dips and EXor-like Bursts Across a Decade, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.20085
Journal information: arXiv
© 2025 Science X Network
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Resume
ne étude révèle la double nature d'un jeune objet stellaire.
V1180 Cassiopeiae présente une variabilité de type UXor et EXor, avec des épisodes d'assombrissement à court et à long terme liés à l'extinction circumstellaire et à une accrétion épisodique. L'analyse spectrale met en évidence des signatures d'accrétion et d'écoulement, les variations du taux d'accrétion étant corrélées à la luminosité. Ces résultats indiquent qu'il s'agit d'un jeune objet stellaire hybride, caractérisé par des processus d'extinction, d'accrétion et d'écoulement étroitement couplés.
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Commentaires
Excellent article !
Qui a jamais cru penser que la vie d une étoile était linéaire de sa naissance a sa mort !!!!?????
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More information: Tarak Chand et al, Unveiling the Dual Nature of V1180 Cas: UXor-like Dips and EXor-like Bursts Across a Decade, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.20085
Journal information: arXiv
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