Des astronomes étudient les géantes rouges
Nous savons déjà que les étoiles de masse intermédiaire se transforment en géantes rouges lorsqu'elles ont épuisé l'hydrogène qui leur permet de fusionner. Mais que se passe-t-il après? La mission Kepler de la NASA (l'administration gouvernementale américaine responsable du programme spatial) offre une vision tellement claire des changements de leur luminosité que les astronomes peuvent trouver des renseignements sur le moment où les géantes rouges sont suffisamment chaudes pour émettent de l'hélium provenant de la fusion de l'hydrogène. Les résultats préliminaires des astronomes, publiés dans l'édition de cette semaine de la revue Nature, dévoilent ce qui se passe au coeur des géantes rouges. L'étude a été partiellement financée par le projet PROSPERITY («Probing stellar physics and testing stellar evolution through asteroseismology»), qui reçu une subvention avancée du CER (Conseil européen de la recherche) d'une valeur de près de 2,5 millions d'euros au titre du septième programme-cadre (7e PC). Dans l'article, les astronomes décrivent la façon dont le vaisseau Kepler capture d'infimes variations régulières dans l'intensité lumineuse des géantes rouges. Leur régularité ressemble à des battements de tambour de différents rythmes. Chacun d'entre eux peut être comparé à une dent de peigne. Ces oscillations ont également été étudiées à partir de télescopes au sol pour déterminer la masse et le rayon des étoiles. Mais l'équipe de recherche a également pu remarquer des différences par rapports aux schémas réguliers de Kepler; ces autres modèles sont provoqués par les oscillations de mode de gravité. Et ces ondes ont permis aux astronomes de sonder le coeur des étoiles géantes rouges. Elles montrent aux astronomes si une géante rouge consomme tout l'hydrogène de l'enveloppe ou si elle a atteint un âge où elle brûle l'hélium de son noyau. C'est ce que les astronomes n'avaient pu déterminer avant la mission Kepler. De plus, «personne ne s'attendait à observer cela avant le lancement de la mission», explique le professeur Steve Kawaler de l'université de l'état d'Iowa, aux États-Unis, responsable du Kepler Asteroseismic Investigation. «Avoir la capacité d'observer aussi clairement ce qui se passe sous la surface d'une géante rouge était inattendu.» La transformation des étoiles brûlant leur enveloppe d'hydrogène à celles d'étoiles consommant de l'hélium est mystérieuse. Jusqu'à ce jour, les astronomes pensaient que cela se passait très rapidement et impliquait une explosion. Maintenant, ils peuvent déterminer quelles géantes rouges ont déjà passé ce cap et celles à venir, des informations qui nous permettront de mieux comprendre le cycle des géantes rouges. Les étoiles de masse moyenne brûlent l'hydrogène qui se trouve dans leur noyau et le convertissent en hélium, c'est exactement ce que le Soleil fait à l'heure actuelle. Dans près de 5 millions d'années, le Soleil devrait avoir épuisé tout son noyau d'hydrogène et continuera à consumer l'hydrogène qui se trouve dans une enveloppe autour du noyau. Parallèlement, la température à l'intérieur de notre Soleil augmentera jusqu'à ce qu'elle soit assez chaude pour que l'hélium obtenu par la fusion de l'hydrogène entre lui-même en fusion. Enfin, l'hélium se transformera en carbone et en d'autres éléments plus lourds. Lorsque l'hélium est épuisé, l'étoile n'est pas encore assez chaude pour brûler le carbone créé. Que se passe-t-il donc à ce moment? Kepler a été lancé le 6 mars 2009, de la station de Cap Canaveral en Floride. Le vaisseau, équipé d'un photomètre pour mesurer les moindres variations d'intensité lumineuse stellaire, orbite autour du Soleil, ainsi l'instrument étudie simultanément les ondes pour sonder la surface stellaire tout en écoutant ce qui se passe sous la surface pour comprendre le centre de l'étoile. «Mais il nous faut écouter avec attention», précise le professeur Kawaler. Et les astronomes seront en mesure de répondre à cette question et de distinguer les étoiles aux différentes étapes évolutionnaires: les géantes, et les géantes géantes qui sont connues pour leur différentes densités de noyaux, mais sont toutefois très semblables. Pour de plus amples informations, consulter: Revue Nature http://www.nature.com/ Fiche d'information du projet PROSPERITY sur CORDIS: https://cordis.europa.eu/project/id/227224/fr
Pays
Australie, Belgique, Canada, Allemagne, Danemark, France, Italie, Pays-Bas, États-Unis