Institut d'Astronomie et d'Astrophysique (IAA)

Université libre de Bruxelles (ULB)





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A spectroscopic quadruple as a possible progenitor of sub-Chandrasekhar type Ia supernovae, Nature Astronomy May 12 2022, Thibault Merle et al.

Les étoiles aiment la compagnie, et contrairement à notre Soleil, la plupart des étoiles de la Galaxie ont un ou plusieurs compagnons stellaires. Il est désormais reconnu que les étoiles binaires jouent un rôle majeur dans un large éventail d'événements astrophysiques, et les fusions de binaires sont notamment à l'origine de la récente détection d'émissions d'ondes gravitationnelles. En outre, les étoiles binaires nous permettent de dériver les paramètres stellaires fondamentaux tels que les masses, les rayons et les luminosités avec une meilleure précision par rapport aux étoiles seules. Elles représentent les joyaux sur lesquels reposent divers sujets d'astrophysique. Alors que les binaires ont reçu beaucoup d'attention jusqu'à présent, les systèmes stellaires d'ordre supérieur sont restés à l'écart jusqu'à récemment, malgré le fait qu'ils présentent une grande variété d'interactions, en particulier dans les systèmes serrés. Les quadruples stellaires ne représentent qu'une fraction marginale (quelques pourcents) de tous les systèmes multiples. Un système quadruple spectroscopique (HD 74438) a été découvert en 2017 dans le sondage Gaia-ESO. Le sondage Gaia-ESO est un sondage spectroscopique publique qui fournit un aperçu détaillé du contenu stellaire de la Voie lactée en caractérisant plus de 100 000 étoiles. Des observations spectroscopiques ultérieures de HD 74438 ont été obtenues avec des spectrographes à haute résolution à l'Observatoire du Mont John de l'Université de Canterbury en Nouvelle-Zélande et au Southern African Large Telescope en Afrique du Sud. Ces observations nous ont permis de déterminer que ce quadruple stellaire est composé de 4 étoiles liées gravitationnellement : une binaire à courte période orbitant autour d'une autre binaire à courte période sur une période orbitale plus longue (configuration 2+2). Son appartenance à l'amas ouvert IC 2391 en fait le plus jeune (43 millions d'années) quadruple spectroscopique découvert à ce jour et parmi les systèmes quadruples ayant la plus courte période orbitale externe (6 ans). Grâce à l'analyse spectroscopique, il a été possible de montrer que ce système quadruple subit des effets dynamiques sur des échelles de temps longues par rapport aux périodes orbitales. En effet, l'une des binaires internes aurait dû évoluer vers une orbite circulaire alors qu'elle a une orbite excentrique. Ceci s'explique par l'effet gravitationnel du compagnon binaire distant qui peut augmenter l'excentricité. Des simulations de pointe de l'évolution future de ce système montrent que cette dynamique gravitationnelle peut conduire à une ou plusieurs collisions et fusions produisant des naines blanches dont la masse est juste inférieure à la limite de Chandrasekhar. Une étoile comme notre Soleil finira sa vie sous forme de naine blanche, et la masse des naines blanches ne peut pas dépasser la limite dite de Chandrasekhar. Si elle le fait, à la suite d'un transfert de masse ou d'une fusion, elle s'effondre et produit une supernova thermonucléaire. Il est intéressant de noter que l'on soupçonne aujourd'hui que 70 à 85% de toutes les supernovae thermonucléaires résultent de l'explosion de naines blanches dont la masse est inférieure à la limite de Chandrasekhar. L'évolution de quadruples stellaires tels que HD 74438 représente donc une nouvelle voie prometteuse pour leur formation. Trajectoires au sein du système stellaire quadruple HD 74438 : les deux paires proches, ayant des périodes orbitales de 21 et 4 jours, tournent l'une autour de l'autre en 6 ans. À un moment donné, les deux paires pourraient fusionner en naines blanches et produire une supernova thermonucléaire, comme illustré en bas à droite.

Référence T. Merle, A. S. Hamers, S. Van Eck, A. Jorissen, M. Van der Swaelmen, K. Pollard, R. Smiljanic, D. Pourbaix, Tomaž Zwitter, G. Traven, G. Gilmore, S. Randich, A. Gonneau, A. Hourihane , G. Sacco and C. C. Worley

A spectroscopic quadruple as a possible progenitor of sub-Chandrasekhar type Ia supernovae Nature Astronomy, May 12 2022, Four-Star Merry-Go-Round

Daily Science (30/05/2022)



Hommage à Dimitri Pourbaix

Nous sommes très peinés de vous annoncer le décès de notre collègue et ami Dimitri Pourbaix qui s'est éteint dimanche 14 Novembre 2021 à Bruxelles.

Pour celles et ceux qui désirent apporter un témoignage de sympathie, ils peuvent le faire sur le site suivant remember

En reconnaissance aux travaux astronomiques de Dimitri Pourbaix, un astéroïde vient d'être nommé en son honneur : (374715) Dimpourbaix = 2006 SH20

Dimitri Pourbaix naît à Charleroi le 22 mai 1969. Vers 15 ans, sa double passion pour les calculs astronomiques et l’informatique se manifeste déjà clairement lors de sa participation aux stages d’astronomie organisés par l’asbl Jeunesse et Science, dont il deviendra plus tard un acteur majeur en organisant les stages d’astronomie pour adultes. A cette époque, il ne passait pas inaperçu car il se déplaçait déjà avec tout son arsenal informatique, soutenu dans sa passion par un père informaticien. C’est donc tout naturellement qu’il réussit une licence en informatique à l’Université de Liège et qu’il y entreprend sa thèse de doctorat. Après un séjour doctoral à l’Université de Floride (août 1996 – mai 1997), il revient en Belgique pour terminer sa thèse à l’Observatoire Royal de Belgique. Sa thèse en astrophysique était consacrée à l’automatisation des calculs d’orbites d’étoiles binaires par une technique de minimisation globale, une première à l’époque. Il rejoint alors l'Université Libre de Bruxelles (octobre 1998), d’abord sur un contrat PRODEX (ESA/BELSPO) et devient respectivement en octobre 2000 Chargé de Recherches, en 2002 Chercheur Qualifié et passe ensuite Maître de Recherches du FNRS. Il effectua plusieurs séjours de courte durée à l’Université de Princeton. Ses recherches portaient à cette époque sur l’application de sa méthode de calcul d’orbites pour le re-traitement des données acquises par le satellite Hipparcos de l’ESA. Sa maîtrise du sujet le font rapidement remarquer par l’ESA. La communauté scientifique associée à Gaia au sein de l’ESA le nomme responsable de l’une des neuf divisions de traitement des données livrées par le satellite Gaia, l’”arpenteur de l’Univers”, le successeur d’Hipparcos. Gaia, lancé en décembre 2013, vise à cartographier 2 milliards d’étoiles de notre Galaxie, et le rôle de Dimitri Pourbaix est d’y repérer les étoiles binaires ou multiples. Un projet enfin à la mesure de ses ambitions. Il s’y attellait déjà depuis une dizaine d’année avant le lancement, mais il n’aura pas le temps de tirer le parti scientifique de ses efforts numériques considérables, loués par tous ses collègues du consortium Gaia, car les complications de son opération cardiaque l’emportent ce dimanche 14 novembre 2021, moins d’un an avant la publication du catalogue pour lequel il aura déployé tant d’efforts. C’est désormais le rôle de ses collègues de lui rendre hommage en effectuant cette analyse en sa mémoire.

Il devient maître d’enseignement en octobre 2010 pour le cours INFO-F-207 (« Informatique » pour les BA2 Physique et Mathématiques). En octobre 2013, il prend partiellement en charge le cours PHYS-F-204 (« Projet de recherche et communication scientifique », alias « Printemps des Sciences ») puis en octobre 2014 il participe aux cours PHYS-F-514 « Didactique de la physique » et PHYS-F-515 « Pratique Réflexive ».

Dimitri était particulièrement attaché à la représentation de notre Département à l’extérieur par sa présence systématique au salon SIEP et son engagement dans la formation des étudiants au Printemps des Sciences. Il occupait également la présidence de la commission finances du département de physique, et était responsable des commandes de livres pour ce même département. Dimitri était un infatigable diffuseur de savoirs qui ne ménageait jamais ses efforts, tant pour les transits de Vénus, les soirées d'observation à la coupole astronomique de l’ULB, le cours public d'astronomie, Parentville ou l'association Jeunesse et Science.

Dimitri était homme de principes, une illustration en est donnée par l’auteure Elisa Brune, qu’il rencontra lors des stages d’astronomie pour adultes de l’asbl Jeunesse et Science, dont il assurait la logistique. Elisa Brune écrit (Les Jupiters chauds, Belfond, 2002, p. 394) :

« Quand j’arrivai à l’hôtel, je tombai sur Dimitri qui rentrait au même moment. Nous convînmes d’aller boire un dernier verre au bar de l’hôtel – je m’étonnai seulement quand je m’aperçus qu’il s’agisait pour lui d’eau pétillante. Lui, si amateur de bières belges qu’il parvenait à se fournir dans les marques les plus improbables même lorsqu’il travaillait à Princeton. Pas pendant un colloque, trancha-t-il, c’est un principe. »

Nos pensées se tournent aujourd’hui vers son épouse Sophie et son fils Charlie.







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Nos sujets de recherche portent sur divers domaines, parmi lesquels la nucléosynthèse, l'astrophysique nucléaire, l'évolution stellaire et la composition chimique, les étoiles binaires, les étoiles à neutrons ...

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