UNE ETOILE ELOIGNEE

Une super étoile brillante, mais isolée, découverte par le VLT de l’ESO
25 mai 2011

Une étoile isolée extraordinairement brillante a été découverte dans une galaxie voisine de la nôtre – l’étoile est trois millions de fois plus brillante que le Soleil. Toutes les précédentes super étoiles similaires ont été trouvées dans des amas, mais ce phare lumineux brille d’une splendeur solitaire. L’origine de cette étoile est mystérieuse : s’est-elle formée de manière isolée ou a-t-elle été éjectée d’un amas ? Ces deux hypothèses défient les connaissances des astronomes sur la formation des étoiles.

Une équipe internationale d’astronomes [1] a utilisé le très grand télescope (VLT – Very Large Telescope) de l’ESO pour étudier de manière précise l’étoile VFTS 682 [2] dans le Grand Nuage de Magellan, une petite galaxie voisine de la Voie Lactée. En analysant la lumière de cette étoile avec l’instrument FLAMES sur le VLT, ils ont trouvé que sa masse est égale à 150 fois celle du Soleil. Des étoiles de ce type ont jusqu’à présent été trouvées dans le centre surpeuplé des amas d’étoiles, mais VFTS 682 est isolée.

« Nous avons été très surpris de trouver une étoile aussi massive ainsi isolée au lieu de la trouver dans un, riche amas d’étoiles, » remarque Joachim Bestenlehner, premier auteur de cette nouvelle étude et étudiant à l’Armagh Observatory en Irlande du Nord. « Son origine est mystérieuse. »

Cette étoile avait été repérée dans un précédent relevé des étoiles les plus brillantes situées dans et autour de la Nébuleuse de la Tarentule dans le Grand Nuage de Magellan. Elle se trouve dans une nurserie d’étoiles : une gigantesque région de gaz, de poussière et de jeunes étoiles qui est la région de formation stellaire la plus active du Groupe Local de galaxies [3]. Au premier regard VFTS 682 a été prise pour une quelconque étoile jeune, chaude et brillante. Mais, la nouvelle étude effectuée avec le VLT a permis de trouver que la majeure partie de l’énergie de l’étoile était absorbée et dispersée par des nuages de poussière avant d’arriver jusqu’à la Terre. Elle est en fait plus lumineuse que les astronomes le pensaient précédemment et elle est même parmi les étoiles les plus brillantes connues.

La lumière rouge et infrarouge émise par l’étoile peut traverser la poussière, mais les plus courtes longueurs d’onde, bleues et vertes, sont plus dispersées et donc se perdent. Au final, l’étoile apparaît rougeâtre bien qu’elle rayonnerait d’un brillant « bleu blanc » si la vision n’était pas entravée par la poussière.

De même que VFTS 682 est très brillante, elle est aussi très chaude, avec une température de surface d’environ 50 000 degrés Celsius [4]. Les étoiles dotées de propriétés si peu communes doivent terminer leur courte vie, non pas en simples supernovae, ce qui est normal pour des étoiles très massives, mais probablement en sursaut gamma [5] de longue durée encore plus spectaculaire, correspondant aux explosions les plus brillantes dans l’Univers.

Bien que VFTS 682 semble maintenant isolée, elle ne se trouve pas si loin du très riche amas d’étoiles RMC 136 (souvent appelé simplement R 136), qui contient plusieurs « super étoiles » similaires (eso1030) [6].

«Les nouveaux résultats montrent que VTFS 682 est pratiquement la véritable sœur jumelle d’une des super étoiles les plus lumineuses située au cœur de l’amas d’étoiles R 136 » ajoute Paco Najarro, un autre membre de l’équipe venant du CAB (INTA-CSIC, Spain).

Est-il possible que VFTS 682 se soit formée dans cet amas puis ait été éjectée ? De telles « étoiles fugueuses » sont connues, mais elles sont toutes plus petites que VFTS 682. Il serait intéressant de voir comment une étoile aussi lourde pourrait avoir été éjectée de l’amas par des interactions gravitationnelles.

« Les étoiles les plus grosses et les plus brillantes semblent se former plus facilement dans de riches amas d’étoiles, » précise Jorick Vink, également membre de l’équipe. « Et, bien que ce soit possible, il est plus difficile de comprendre comment ces phares brillants pourraient se former « dans leur coin. » Ceci fait de VFTS 682 un objet véritablement fascinant. »