Renaissance stellaire : une étoile se transforme sous nos yeux
L’évolution stellaire est un processus qui se déroule généralement sur des milliards d’années, rendant difficile l’observation de changements significatifs dans la durée de vie d’un astronome. Une équipe internationale d’astronomes a eu la chance d’observer une étoile, SAO 244567, qui a connu des changements dramatiques en seulement quelques décennies.
Située à 2700 années-lumière de la Terre, SAO 244567 est l’étoile centrale de la Nébuleuse de la Raie, et elle a évolué de manière visible entre les observations faites au cours des 45 dernières années. Entre 1971 et 2002, la température de surface de l’étoile a grimpé de près de 40 000 degrés Celsius. Des observations récentes effectuées avec le spectrographe Cosmic Origins (COS) sur le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA ont révélé que SAO 244567 a commencé à se refroidir et à se dilater.
« L’un des rares exemples d’une étoile qui nous permet d’assister à l’évolution stellaire en temps réel »
Nicole Reindl de l’Université de Leicester, au Royaume-Uni, auteur principal de l’étude, explique que « SAO 244567 est l’un des rares exemples d’une étoile qui nous permet d’assister à l’évolution stellaire en temps réel ». Elle ajoute que « sur une période de seulement vingt ans, l’étoile a doublé sa température et il a été possible de regarder l’étoile ioniser son enveloppe précédemment éjectée, qui est maintenant connue sous le nom de Nébuleuse de la Raie ».
Cette évolution rapide est inhabituelle, bien que pas inconnue, et pourrait facilement être expliquée si l’on supposait que SAO 244567 avait une masse initiale de 3 à 4 fois celle du Soleil, mais les données montrent que SAO 244567 devait avoir une masse originale similaire à celle de notre Soleil. De telles étoiles de faible masse évoluent généralement sur des échelles de temps beaucoup plus longues, de sorte que le chauffage rapide a été un mystère pendant des décennies.
En 2014, Reindl et son équipe ont proposé une théorie qui résolvait le problème de l’augmentation rapide de la température de SAO 244567 ainsi que la faible masse de l’étoile. Ils ont suggéré que le chauffage était dû à ce que l’on appelle un flash de coquille d’hélium : une brève ignition d’hélium à l’extérieur du noyau stellaire. Cette théorie a des implications très claires pour l’avenir de SAO 244567 : si elle a effectivement connu un tel flash, cela forcerait l’étoile centrale à commencer à se dilater et à se refroidir à nouveau – elle reviendrait à la phase précédente de son évolution. C’est exactement ce que les nouvelles observations ont confirmé.
Aucun modèle actuel d’évolution stellaire ne peut expliquer entièrement le comportement de SAO 244567. Comme le souligne Reindl : « Nous avons besoin de calculs affinés pour expliquer certains détails encore mystérieux dans le comportement de SAO 244567. Ceux-ci pourraient non seulement nous aider à mieux comprendre l’étoile elle-même, mais pourraient également fournir un aperçu plus profond de l’évolution des étoiles centrales des nébuleuses planétaires ».
L’observation de SAO 244567 soulève des questions intéressantes sur l’évolution stellaire et sur la façon dont les étoiles peuvent connaître des phases de « renaissance ». Cela pourrait avoir des implications pour notre compréhension de l’évolution des étoiles en général, et pourrait aider à éclairer certains des processus qui se déroulent dans les étoiles à travers l’univers.
Il est clair que des recherches supplémentaires et des modèles plus raffinés sont nécessaires pour comprendre pleinement ce qui se passe avec SAO 244567. Cette étoile offre une occasion unique d’observer l’évolution stellaire en temps réel, et les astronomes seront sans aucun doute impatients de suivre son évolution dans les années à venir.
Sources :
NASA/ESA Hubble Space Telescope
Cosmic Origins Spectrograph
University of Leicester
Nature Nanotechnology
