Les secrets de la naissance et de la mort des étoiles
L'essentiel de la vie des étoiles se déroule dans ce qu'on appelle la séquence principale. Durant cet état d'équilibre hydrostatique, la fusion nucléaire au sein des étoiles s'oppose aux forces gravitationnelles et les empêche de s'effondrer sur elles-mêmes. Lorsque le combustible nucléaire a été consommé dans le cœur, la structure des étoiles se modifie pour assurer leur équilibre. Les étoiles dont la masse est voisine de celle du Soleil grossissent en géantes rouges qui subissent un fort taux d'éjection de masse. Lorsque l'essentiel de la matière a été expulsé, les éléments restants peuvent ioniser le cœur de l'étoile. L'enveloppe ionisée a une apparence similaire à celle des planètes gazeuses géantes, ce qui lui vaut le nom de «nébuleuse planétaire». Le projet MAGNETIC AGB (Illuminating the role of magnetic fields around dying stars), financé par l'UE, s'est intéressé à la nébuleuse du Boomerang. Outre l'étude de cette nébuleuse protoplanétaire, les chercheurs voulaient également mieux comprendre les éjections très importantes de R Sculptoris, une étoile en fin de vie sur la branche asymptotique des géantes. Les géantes rouges comme R Sculptoris apportent une contribution majeure au gaz et à la poussière qui constituent les matières premières des nouvelles générations d'étoiles. Grâce à leurs observations, les chercheurs de MAGNETIC AGB ont montré que les champs magnétiques avaient un rôle majeur dans la formation des étoiles. Plus précisément, ils ont découvert une nouvelle sonde moléculaire des éjections énergétiques qui se produisent à la fin de la vie d'une étoile. La détection directe d'un rayonnement synchrotron provenant d'un jet stellaire a aussi apporté la preuve que les champs magnétiques sont directement impliqués dans la collimation des flux qui façonnent les éjectats des étoiles. Le rayonnement synchrotron est souvent détecté dans des jets relativistes émis par des sources astrophysiques comme les noyaux actifs de galaxies et les quasars. Le mécanisme qui sous-tend le rayonnement synchrotron implique une interaction entre des particules relativistes se déplaçant dans une zone soumise à un champ magnétique. Les observations d'un jet synchrotron à partir d'une étoile de la branche asymptotique des géantes suggèrent que l'éjection et la collimation magnétiques sont des phénomènes courants. Les résultat des observations ont été confirmés par des simulations magnétohydrodynamiques. Le projet MAGNETIC AGB a démontré clairement l'importance des champs magnétiques pour expliquer les asymétries observées dans les protoétoiles et les nébuleuses planétaires jeunes. L'origine du champ magnétique stellaire reste cependant incertaine et fera l'objet de recherches plus poussées.
Mots‑clés
Étoile en fin de vie, MAGNETIC AGB, formation des étoiles, rayonnement synchrotron, éjections stellaires