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L’étoile HR9024 maigrit à cause d’incroyables éjections de masse coronale

— Actualités du 11 juin 2019 —

Observé de loin, le soleil peut sembler être une boule brillante et lisse. L’astronomie moderne nous a montré qu’en réalité la surface de notre étoile est parcourue de bulles et de filaments dont certains peuvent être absolument gigantesques. Lors des éruptions solaires les plus violentes, le soleil peut libérer du plasma fortement magnétisé qui se mêle aux vents solaires. On appelle ce phénomène des éjections de masse coronale. Ces événements peuvent occasionner des tempêtes magnétiques. Quand elles frappent la Terre, on observe de magnifiques aurores polaires. On peut penser que les autres étoiles de l’univers ont un comportement similaire. Pour au moins l’une d’entre elles, c’est maintenant confirmé.

HR9024 est une étoile variable située à 455 années-lumière de chez nous. Elle est environ trois fois plus massive que le soleil et dix fois plus grande. Son rythme de rotation est élevé, c’est pourquoi certains chercheurs pensent qu’elle a gobé une planète géante par le passé. Cette étoile a un très fort champ magnétique, ce qui génère des éruptions et des éjections de masse coronale incroyables. L’une d’entre elles a pu être détectée à l’aide de l’observatoire spatial Chandra. Ce n’est pas une observation directe.

Grâce à Chandra, l’équipe d’astronomes a mesuré la vitesse des plasmas qui entourent l’étoile. Ils ont trouvé la signature typique d’une éjection de masse coronale. Lors de cet événement, HR9024 aurait éjecté 10 000 fois plus de matière que lors des éjections les plus massives qu’on a observé sur le soleil. Un million de milliards de tonnes environ ont été propulsés à plusieurs centaines de kilomètres par seconde. On ne sait pas si HR9024 possède un système planétaire. Si c’est le cas, il y a dû y avoir beaucoup de dégâts.

Cette observation renforce notre compréhension du phénomène d’éjection de masse coronale. Elle montre que ce qu’on observe au niveau du soleil peut s’appliquer à plus grande échelle, avec quelques nuances. La vitesse d’éjection du plasma de HR9024 est plus faible que ce qu’on pensait. C’est peut-être le signe que les grandes étoiles ont plus de difficultés à accélérer leur plasma que les petites étoiles.

Des éjections de masse coronale de cette ampleur indiquent aussi de quelle manière elles peuvent contribuer à la perte de masse de leur étoile. Si à chacun de ces événements HR9024 éjecte des millions de milliards de tonnes dans l’espace interplanétaire, elle devrait avoir sensiblement maigri au cours de son existence. Ces éjections pourraient aussi contribuer sur le long terme au ralentissement de son rythme de rotation.

Pouvoir observer ce qui se passe autour d’autres étoiles peut nous aider à mieux comprendre le soleil. Si on a été capable de prédire à quoi ressemblerait une éjection de masse coronale sur HR9024, c’est que nos modèles décrivant les mécanismes magnétiques qui génèrent ces événements sont correctes. On pourra peut-être les affiner en détectant d’autres éjections autour d’autres types d’étoiles. En attendant, on peut être heureux d’orbiter une étoile relativement calme. Entre les violentes éruptions des naines rouges et les immenses éjections de certaines étoiles variables, notre système parait très calme.







Une étoile passera à 0,2 années-lumières de nous dans 1,3 millions d’années

— Actualités du 9 juin 2019 —

Actuellement, Proxima du Centaure est l’étoile la plus proche du soleil, à seulement 4,24 années-lumières de distance. Les deux autres étoiles du système Alpha du Centaure sont à peine plus loin, à 4,37 années-lumière. Ce système tripe et le soleil se rapprochent. Dans trente mille ans environ, Alpha du Centaure sera la plus proche de nous, à un peu plus de trois années-lumières de distance. D’autres étoiles pourraient cependant nous frôler de bien plus près au cours des prochains millions d’années.

Grâce aux données de la mission d’astrométrie Gaia, on en a identifié 26. Celle qui devrait faire le passage le plus rapproché de nous s’appelle Gliese 710. C’est une naine orange qui pour le moment évolue à 63 années-lumière de chez nous. Dans 1,3 million d’années, elle devrait passer si près qu’elle traversera le nuage d’Oort du soleil à seulement 0,2 années lumières de distance. Six autres étoiles ont aussi une forte probabilité de passer à moins de 1,6 années-lumière au cours des 15 prochains millions d’années.

Gaia nous aide à comprendre que les passages d’étoiles dans le voisinage du soleil semble assez commun. L’équipe qui a identifié les 26 candidats pour des passages futurs pense qu’il y en aura en réalité six ou sept fois plus car Gaia ne permet pas de déterminer les trajectoires de toutes les étoiles proches. C’est en tout cas une information qui peut nous aider à comprendre de quelle manière les comètes sont régulièrement éjectées vers l’intérieur du système solaire ou pourquoi certains objets transneptuniens ont des orbites si excentriques.

On peut aussi imaginer que Gliese 710 sera une cible d’exploration, mais il faudra que l’humanité et une communauté scientifique existent encore dans plus d’un million d’années. Pour nos contemporains et les générations futures, il faudra se contenter des 4 années-lumière qui nous séparent de Proxima du Centaure.

Comment et en combien de temps se forme une étoile ?

Le temps d’accrétion d’une étoile avant allumage dépend du type d’étoile qui est en formation. Pour une étoile similaire au soleil, c’est un processus qui dure environ dix millions d’années. Tout démarre par un effondrement gravitationnel au sein d’une nébuleuse. Cet effondrement gravitationnel peut se faire en seulement 1000 ans pour former un corps en équilibre hydrostatique. Ce corps a alors à une température insuffisante pour la fusion. Il va commencer une phase d’accrétion de la matière environnante.

En quelques centaines de milliers d’années, la protoétoile accumule l’essentiel de sa masse finale. Cela entraîne une contraction gravitationnelle et une montée progressive des températures dans le coeur de l’étoile. Quand la température atteint 1 million de degrés, les réactions de fusion du deutérium se mettent en place. Cette première phase de fusion fait encore grimper la température au coeur de l’étoile. Il faut environ 10 millions d’années supplémentaires pour que l’étoile atteigne 10 millions de degrés. La protoétoile peut alors commencer à fusionner de l’hydrogène, ce qui marque le début de sa vie en tant que véritable étoile.

Les étoiles très massives peuvent considérablement accélérer ce processus. On estime que certaines étoiles peuvent accéder au stade de la fusion de l’hydrogène en seulement 100 000 ans.

Image by NASA, ESA and G. Bacon (STScI)

Sources

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