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17 octobre 2013, par Pierre Barthélémy
Il s'appelle Westerlund 1, du nom de l'astronome suédois Bengt Westerlund qui l'a découvert en 1961. Il s'agit d'un amas d'étoiles particulièrement exceptionnel situé à quelque 12 000 années-lumière de nous, dans la constellation de l'Autel. Exceptionnel parce que ce groupement stellaire rassemble plusieurs dizaines d'étoiles très massives. Parmi elles se trouve W26 qui est un des plus grands astres connus de la galaxie, si ce n'est le plus grand. Les astronomes estiment que le rayon de cette supergéante rouge est plus de 1 500 fois supérieur à celui du Soleil. Soit plus d'un milliard de kilomètres. Pour se représenter mieux les choses, imaginons que W26 remplace par magie notre astre du jour au sein du Système solaire. Au terme de cet hypothétique tour de passe-passe, l'étoile engloutirait les orbites de Mercure, de Vénus, de la Terre, de Mars et de Jupiter...
Mais par une ironie du sort (et de l'astrophysique), les étoiles les plus grosses sont aussi les plus éphémères. Brûlant littéralement la vie par les deux bouts, elles ne subsistent en général que quelques dizaines de millions d'années, un chiffre à comparer aux 10 milliards d'années que durera le Soleil. Avant de finir son existence en une fantastique explosion – la supernova –, qui la conduira à se transformer en étoile à neutrons ou en trou noir, une supergéante rouge connaît une agonie mouvementée. Devenue instable, elle éjecte une quantité considérable de matière dans l'espace. Pour les astronomes, cette perte de masse est primordiale afin de comprendre l'évolution de ces monstres stellaires, mais ces événements sont très compliqués à observer parce que, pour être bien détectables, les gaz éjectés doivent être ionisés. Or, les supergéantes rouges sont incapables de le faire : avec une température de surface relativement faible, elles ne fournissent pas assez d'énergie pour arracher leur électron aux atomes d'hydrogène et les faire "briller".
Une équipe internationale vient cependant de surmonter ce handicap en profitant d'un joli concours de circonstances pour observer un nuage de gaz circumstellaire autour de W26, et ce grâce au Very Large Telescope de l'ESO (Observatoire européen austral). Dans une étude publiée le 16 octobre par les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Letters, ces astronomes expliquent qu'une source d'énergie externe a permis d'ioniser la nébuleuse d'hydrogène. Le mécanisme n'est pas encore identifié mais les chercheurs avancent trois scénarios : soit le champ de radiation de l'amas d'étoiles était suffisant pour "illuminer" le gaz, soit il faut y voir l'effet d'une étoile voisine, soit une excitation du gaz par des chocs avec le milieu interstellaire local. Quoi qu'il en soit, l'observation confirme que W26 perd une partie de sa matière et se trouve en phase terminale.
Pour les astronomes, l'étude de cette agonie, des ultimes étapes par lesquelles passent les supergéantes, est fondamentale pour la compréhension de l'évolution chimique des galaxies. Car seuls ces astres gigantesques sont capables de synthétiser, dans leurs fourneaux thermonucléaires, les éléments chimiques les plus lourds. Alors que les petites étoiles ne fabriquent guère que du carbone et de l'oxygène, les étoiles massives vont ensemencer l'espace en fer et en silicium, qui donneront les planètes rocheuses. Comprendre comment une supergéante meurt, c'est aussi comprendre d'où vient la Terre.
Pierre Barthélémy
Il s'appelle Westerlund 1, du nom de l'astronome suédois Bengt Westerlund qui l'a découvert en 1961. Il s'agit d'un amas d'étoiles particulièrement exceptionnel situé à quelque 12 000 années-lumière de nous, dans la constellation de l'Autel. Exceptionnel parce que ce groupement stellaire rassemble plusieurs dizaines d'étoiles très massives. Parmi elles se trouve W26 qui est un des plus grands astres connus de la galaxie, si ce n'est le plus grand. Les astronomes estiment que le rayon de cette supergéante rouge est plus de 1 500 fois supérieur à celui du Soleil. Soit plus d'un milliard de kilomètres. Pour se représenter mieux les choses, imaginons que W26 remplace par magie notre astre du jour au sein du Système solaire. Au terme de cet hypothétique tour de passe-passe, l'étoile engloutirait les orbites de Mercure, de Vénus, de la Terre, de Mars et de Jupiter...
Mais par une ironie du sort (et de l'astrophysique), les étoiles les plus grosses sont aussi les plus éphémères. Brûlant littéralement la vie par les deux bouts, elles ne subsistent en général que quelques dizaines de millions d'années, un chiffre à comparer aux 10 milliards d'années que durera le Soleil. Avant de finir son existence en une fantastique explosion – la supernova –, qui la conduira à se transformer en étoile à neutrons ou en trou noir, une supergéante rouge connaît une agonie mouvementée. Devenue instable, elle éjecte une quantité considérable de matière dans l'espace. Pour les astronomes, cette perte de masse est primordiale afin de comprendre l'évolution de ces monstres stellaires, mais ces événements sont très compliqués à observer parce que, pour être bien détectables, les gaz éjectés doivent être ionisés. Or, les supergéantes rouges sont incapables de le faire : avec une température de surface relativement faible, elles ne fournissent pas assez d'énergie pour arracher leur électron aux atomes d'hydrogène et les faire "briller".
Une équipe internationale vient cependant de surmonter ce handicap en profitant d'un joli concours de circonstances pour observer un nuage de gaz circumstellaire autour de W26, et ce grâce au Very Large Telescope de l'ESO (Observatoire européen austral). Dans une étude publiée le 16 octobre par les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Letters, ces astronomes expliquent qu'une source d'énergie externe a permis d'ioniser la nébuleuse d'hydrogène. Le mécanisme n'est pas encore identifié mais les chercheurs avancent trois scénarios : soit le champ de radiation de l'amas d'étoiles était suffisant pour "illuminer" le gaz, soit il faut y voir l'effet d'une étoile voisine, soit une excitation du gaz par des chocs avec le milieu interstellaire local. Quoi qu'il en soit, l'observation confirme que W26 perd une partie de sa matière et se trouve en phase terminale.
Pour les astronomes, l'étude de cette agonie, des ultimes étapes par lesquelles passent les supergéantes, est fondamentale pour la compréhension de l'évolution chimique des galaxies. Car seuls ces astres gigantesques sont capables de synthétiser, dans leurs fourneaux thermonucléaires, les éléments chimiques les plus lourds. Alors que les petites étoiles ne fabriquent guère que du carbone et de l'oxygène, les étoiles massives vont ensemencer l'espace en fer et en silicium, qui donneront les planètes rocheuses. Comprendre comment une supergéante meurt, c'est aussi comprendre d'où vient la Terre.
Pierre Barthélémy
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