Des astronomes ont créé une carte en trois dimensions d’une étoile hypergéante. Leur objectif : comprendre les processus qui mènent à la mort de ces monstres de l’espace. © Nasa, ESA, Hubble, R. Humphreys, University of Minnesota, J. Olmsted, STScI
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Que va devenir l'étoile hypergéante VY Canis Majoris, « une Bételgeuse sous stéroïdes » ?

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[EN VIDÉO] Zoom sur une étoile hypergéante  À 3.000 années-lumière de notre Terre, VY Canis Majoris (VY CMa) est ce que les astronomes appellent une étoile hypergéante. Son diamètre est de l’ordre de 10 à 15.000 fois la distance Terre-Soleil. Et les chercheurs continuent de l’observer afin de comprendre comment la vie de tels monstres prend fin. © ESO, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger 

Bételgeuse est de celles que les astronomes appellent les étoiles supergéantes. Pas si loin de la catégorie des hypergéantes. Et il y a quelques mois, ils ont bien cru être aux premières loges de sa fin de vie. Manqué. Alors ils se sont tournés vers une vraie étoile hypergéante, « une Bételgeuse sous stéroïdes », pour essayer de percer les mystères de la mort de ces monstres stellaires.

Souvenez-vous. C'était fin 2019, début 2020. Bételgeuse, l'une des étoiles les plus brillantes de notre ciel, avait dramatiquement perdu de sa luminosité, sans que les astronomes comprennent pourquoi. Ils ont un temps cru que nous étions sur le point d'assister à la mort de l'étoile supergéante. Aux prémices de son explosion en supernova. Mais il n'en était rien. Bételgeuse a finalement retrouvé son éclat.

Et les étoiles supergéantes ont continué à garder une part de secret, que des chercheurs de l'université de l'Arizona (États-Unis) espèrent lever grâce à une image en trois dimensions d'une étoile non pas supergéante, mais bien hypergéante. Une image qui dévoile les processus qui accompagnent la mort de ces objets hors normes.

Des étoiles hypergéantes, il n'en existe que peu. Seulement quelques-unes dans l'immensité de notre Voie lactéeVY Canis Majoris (VY CMa) est l'une d'entre elles. Comme son nom l'indique, elle se trouve dans la constellation du Grand Chien, à un peu plus de 3.000 années-lumière de notre Terre. Son diamètre est de l'ordre de 10 à 15.000 fois la distance Terre-Soleil. Elle pourrait être l'étoile la plus volumineuse de la Voie lactée. « Comme une Bételgeuse sous stéroïdes », commente Lucy Ziurys, chercheur, dans un communiqué de l’université de l’Arizona.

Pas de supernova pour les étoiles hypergéantes ?

Ce sont ces caractéristiques hors normes qui ont poussé les astronomes à se pencher sur le cas de VY Canis Majoris. Avec pour objectif de vérifier si ces monstres d'étoiles évoluent effectivement en supernovae. « Si tel était le cas, nous devrions voir beaucoup plus de supernovae dans le ciel », précise Lucy Ziurys. C'est pourquoi les chercheurs pensent que certaines au moins pourraient tout simplement s'effondrer tranquillement en trous noirs.

Contrairement aux étoiles moins massives, les étoiles hypergéantes ont tendance à subir des événements de perte de masse substantiels et sporadiques qui forment des structures complexes et très irrégulières. Des sortes d'arcs, de touffes ou de nœuds. Pour en apprendre un peu plus sur VY CMa et la façon dont elle perd de la masse - cela avait été confirmé par des observations du télescope spatial Hubble notamment -, les astronomes ont tracé, grâce aux données du Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (Chili), certaines molécules - le dioxyde de soufre (SO2), l'oxyde de silicium (SiO) ou encore le chlorure de sodium (NaCl) - éjectées de la surface de l'étoile. En déplaçant les antennes d'Alma, ils ont même pu obtenir des informations très détaillées sur les directions et les vitesses de déplacement de ces molécules.

Les chercheurs ont ensuite superposé le tout à des images préexistantes de la poussière entourant VY Canis Majoris. Et ce qu'ils ont observé, ce n'est en effet pas une perte de masse symétrique, mais bien des cellules de convection. Comme des balles géantes éjectées dans différentes directions. « Un peu comme les arcs coronaux que l'on observe sur notre Soleil. Mais un milliard de fois plus grand », conclut Lucy Ziurys.

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