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Étoile supergéante

DéfinitionClassé sous :Univers , étoile , Supergéante rouge
Bételgeuse (α Orionis) est une supergéante rouge de la constellation d’Orion, située entre 430 et 640 années-lumière. C’est la neuvième étoile la plus brillante du ciel. Sur cette image prise par Hubble, c'est l'étoile la plus lumineuse en haut à gauche, à l'intersection des deux segments. © Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), Nasa and Esa

Les étoiles supergéantes sont tout d'abord des étoiles qui ne sont pas situées sur la séquence principale dans le diagramme de Hertzsprung-Russell. Leurs principales caractéristiques sont d'être au moins 10 fois plus massives que le Soleil, et de posséder une luminosité pouvant aller de 10.000 à 1.000.000 de fois celle de ce dernier. En moyenne, les rayons des étoiles supergéantes sont compris entre 30 et 500 fois ceux du Soleil. Mais, il arrive parfois que leur valeur soit supérieure à 1.000 rayons solaires. 

À l'origine, les étoiles supergéantes sont des étoiles de type O, ou des étoiles bleues ou blanches massives de type B sur la séquence principale. Ayant épuisé en moins de quelques dizaines de millions d'années l'hydrogène de leur cœur, elles le remplacent alors en fusionnant l'hélium qu'elles ont synthétisé. Si les supergéantes sont moins massives que 40 masses solaires, elles deviennent des géantes rouges. Dans le cas contraire, elles deviennent des géantes bleues.

Simulation hydrodynamique de la surface convective de Bételgeuse, la supergéante rouge. En bas à droite, le point jaune représente, par comparaison, la dimension du Soleil. © MPA/Graal/Lesia

Dans les supergéantes, fusion au-delà de l'hélium

Contrairement aux étoiles géantes, les supergéantes peuvent fusionner des noyaux plus massifs que l'hélium. Leur destin est de finir en supernovae de type SN II. Elles laissent alors comme cadavre stellaire un astre compact qui peut être une étoile à neutrons ou un trou noir.

Les étoiles supergéantes sont jeunes, ce qui veut dire qu'on les observe surtout dans les lieux de formation d'étoiles comme les amas ouverts, les bras de galaxies spirales et les galaxies irrégulières. Elles sont beaucoup plus rares dans les galaxies elliptiques et les amas globulaires. Les supergéantes les plus connues sont Bételgeuse, Antarès et Rigel.