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VFTS 102, l'étoile qui tourne sur elle-même à plus de 2 millions de km/h

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Le très grand télescope de l'ESO, le VLT, a découvert l'étoile à la plus grande vitesse de rotation jamais observée. Cette jeune et lumineuse étoile massive se trouve dans la galaxie voisine de la nôtre, le Grand Nuage de Magellan, à environ 160.000 années-lumière de la Terre.

VFTS 102, l'étoile dont la rotation sur elle-même dépasse les 2 millions de km/h, se trouve dans la nébuleuse de la Tarentule. © ESO/M.-R. Cioni/Vista Magellanic Cloud survey

Une équipe internationale d'astronomes a utilisé le très grand télescope de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au Chili afin de réaliser un relevé des étoiles les plus massives et les plus lumineuses de la nébuleuse de la Tarentule, dans le Grand Nuage de Magellan. Parmi les nombreuses étoiles très lumineuses de cette nurserie stellaire, l'équipe en a repéré une, appelée VFTS 102, en rotation à plus de 2 millions de kilomètres par heure, soit plus de trois cents fois la vitesse de rotation du Soleil, à la limite de la valeur au-delà de laquelle la force centrifuge devrait déchiqueter l'astre.

VFTS 102 est l'étoile à la vitesse de rotation la plus rapide connue à ce jour. Les astronomes ont également découvert que cette étoile, qui est environ vingt-cinq fois plus massive que le Soleil et cent mille fois plus lumineuse, est en mouvement dans l'espace avec une vitesse sensiblement différente de celle de ses voisines. « La remarquable vitesse de rotation et le mouvement peu commun comparés aux étoiles environnantes nous ont conduits à nous demander si cette étoile n'avait pas eu un passé inhabituel. Nous avions des doutes. » explique Philip Dufton (Queen's University Belfast, Irlande du Nord, Royaume-Uni), premier auteur de l'article présentant ces résultats.

La nébuleuse de la Tarentule dans le Grand Nuage de Magellan, une araignée cosmique riche en objets célestes rares. © Nasa/Esa/ESO

Un passé tourmenté

Cette différence de vitesse pourrait impliquer que VFTS 102 est une étoile dite en fuite - une étoile qui a été éjectée d'un système binaire après l'explosion en supernova de sa compagne. Cette hypothèse est confortée par deux autres indices : la présence aux alentours d'un pulsar et des restes de supernova qui y sont associés. Cette équipe a imaginé un passé possible pour cette étoile très peu commune. Elle aurait pu commencer sa vie comme l'un des éléments d'un système d'étoiles double. Si les deux étoiles étaient proches, le gaz provenant de sa compagne aurait pu se déverser sur elle, cet apport de matière, doté d'une belle énergie cinétique, la faisant tourner de plus en plus vite. Ceci expliquerait la vitesse de rotation si rapide.

Après une relativement brève période de vie d'environ 10 millions d'années, sa massive compagne aurait explosé en supernova - ce qui pourrait expliquer le nuage de gaz (caractéristique des restes de supernova) découvert à proximité. L'explosion aurait également conduit à l'éjection de l'étoile et pourrait expliquer la troisième anomalie - la différence entre sa vitesse et celle d'autres étoiles de la région. Quand elle s'est effondrée sur elle-même, sa compagne massive serait devenue le pulsar que l'on observe aujourd'hui, apportant ainsi une solution complète au puzzle.

Bien que les astronomes ne puissent pas être certains de ce scénario, Philip Dufton conclut : « C'est une histoire captivante, car elle explique chacun des phénomènes inhabituels que nous avons observés. Cette étoile nous montre probablement un aspect inattendu de la courte, mais spectaculaire, vie des étoiles les plus massives. »