Puisque ces étoiles évoluent en couple et tournent l’une autour de l’autre en respectant une trajectoire précise, les vents stellaires qui les accompagnent finissent un jour ou l’autre par se croiser, provoquant un énorme choc. « Imaginez deux courants qui se rentrent dedans à dix millions de km/h !, décrit Yaël Nazé. Cela crée du plasma très chaud. Cette énergie se transforme en chaleur et en gaz qui atteint plusieurs millions de degrés et émet des rayons X. »

Du moins en théorie. Car, contre toute attente, Cyg OB2#9 semblait au contraire n’émettre aucun rayonnement particulier dans le domaine X. Une énigme qui a fini par attirer l’attention des chercheurs. «On savait depuis au moins cinquante ans qu’il y avait une anomalie, à cause du rayonnement radio. Mais personne ne s’y était jamais penché. Nous avons décidé de suivre ce système pour savoir d’où venait cette bizarrerie, raconte l’astrophysicienne liégeoise. Or, on s’est rendu compte que toutes les observations X dont nous disposions avaient été prises lorsque les deux étoiles étaient assez éloignées l’une de l’autre. Il fallait donc trouver un moment où elles seraient plus proches. »

La première « rencontre » fut observable en 2009. Pas de chance : le système était caché par le Soleil. Puisque ce système stellaire possède une période de 2,4 ans, il fallut attendre juin 2011 pour de nouvelles observations et mesures. Le temps nécessaire pour monter une grosse opération dirigée par Yaël Nazé pour l’ULg, mais réunissant également des chercheurs de l’université du Wyoming (États-Unis),  de Leeds (Angleterre), d’Australie et de l’Observatoire royal de Bruxelles.

Sous l’œil de la Nasa

Pendant plusieurs mois, les télescopes spatiaux XMM-Newton (Esa) et Swift (Nasa) ont régulièrement suivi son évolution. « On a remarqué que l’émission de rayons X commençait  tout doucement à augmenter , atteignait ensuite un climax lorsque les deux étoiles étaient les plus proches en provoquant une augmentation spectaculaire de la luminosité du système puis commençait à diminuer lorsqu’elles s’éloignaient. » Soit une trajectoire collant parfaitement à la théorie. « Peut-être même un peu trop bien, glisse-t-elle. Quand j’ai vu ces résultats pour la première fois, je me suis dit que c’était presque trop beau pour être vrai. Mais après vérification, c’était bien exact ! C’est le fait d’avoir observé les deux étoiles lorsqu’elles étaient les plus rapprochées qui a permis ces observations et rend cela intéressant. » Les résultats de cette découverte viennent d’être publiés dans la revue européenne Astronomy and Astrophysics (1).

En principe, la collision peut être de deux types: radiative (et donc turbulente et difficilement modélisable) ou adiabatique « mais les collisions observées avaient tendance à ne pas le rester. » Troisième possibilité : l’un des vents s’écrase carrément sur l’astre compagnon quand les objets sont proches, entraînant une chute de l’émission des rayons X.

(1) The 2.35 year itch of Cygnus OB2 #9. I. Optical and X-ray monitoring, Y. Nazé, L. Mahy, Y. Damerdji, O. Absil et al. , 2012, EDP Sciences, Astronomy and Astrophysics, vol. 546; id.A37, 14pp.