Des bulles géantes à la surface d’une géante rouge

Les chercheurs rapportent l’observation de bulles géantes à la surface d’une étoile de type géante rouge appelé π1 Gruis dans la Constellation de la Grue située à 530 années-lumière. La taille de ces bulles considérables peut atteindre les 100 millions de kilomètres. Notre soleil est également destiné à devenir une géante rouge dans quelques milliards d’années.


Les chercheurs rapportent l'observation de bulles géantes à la surface d'une étoile de type géante rouge appelé π1 Gruis dans la Constellation de la Grue située à 530 années-lumière. La taille de ces bulles considérables peut atteindre les 100 millions de kilomètres. Notre soleil est également destiné à devenir une géante rouge dans quelques milliards d'années.

Grâce au Very Large Telescope de l’ESO, des astronomes ont pour la toute première fois observé des motifs granulaires à la surface d’une située à l’extérieur du Système Solaire – la vieille . Cette nouvelle image acquise par l’instrument PIONIER révèle la présence de cellules convectives à la surface de cette étoile dont le diamètre avoisine les 700 diamètres solaires. Chaque cellule couvre plus du quart du diamètre de l’étoile et s’étend sur quelque 120 millions de kilomètres. Ces nouveaux résultats paraîtront cette semaine dans la revue Nature.1

Distante de quelque 530 années-lumière de la Terre et située dans la constellation de la Grue, π1 Gruis est une géante rouge de température peu élevée. Sa masse est semblable à celle de notre Soleil, son diamètre est 700 fois plus grand, et sa brillance des milliers de fois supérieure. Dans quelque 5 milliards d’années, notre Soleil gonflera au point de devenir une semblable géante rouge.

Les chercheurs rapportent l'observation de bulles géantes à la surface d'une étoile de type géante rouge appelé π1 Gruis dans la Constellation de la Grue située à 530 années-lumière. La taille de ces bulles considérables peut atteindre les 100 millions de kilomètres. Notre soleil est également destiné à devenir une géante rouge dans quelques milliards d'années.

Une équipe internationale d’astronomes pilotée par Claudia Paladini (ESO) a utilisé l’instrument PIONIER installé sur le Very Large Telescope de l’ESO pour observer π1 Gruis à un niveau de détail encore inégalé. Il est ainsi apparu que la surface de cette géante rouge était couverte d’un nombre restreint de cellules convectives, ou granules, qui s’étendent sur quelque 120 millions de kilomètres – ce qui représente le quart du diamètre stellaire. Un seul de ces granules couvrirait la surface comprise entre le Soleil et l’orbite de la planète Vénus (environ 108 millions de kilomètres). Les surfaces – baptisées photosphères, de nombreuses géantes rouges sont obscurcies par la poussière, ce qui brouille les observations. Dans le cas de π1 Gruis toutefois, la présence de poussière dans l’environnement stellaire n’a pas d’effet significatif sur les nouvelles observations infrarouges.

Lorsque l’hydrogène vint à manquer au cœur de π1 Gruis, le premier stade de fusion nucléaire prit fin. Le volume de l’étoile diminua à mesure qu’elle perdit de l’énergie, et sa température interne augmenta progressivement jusqu’à dépasser les 100 millions de degrés. S’ensuivit l’enclenchement de la seconde étape de fusion nucléaire, qui transforme l’hélium en atomes plus lourds de carbone et d’oxygène. Puis, le noyau intensément chaud expulsa les enveloppes externes de l’étoile, ce qui se traduisit par l’augmentation de sa taille de plusieurs centaines de fois. L’étoile que nous observons à présent est une géante rouge variable. La surface d’une étoile de ce type n’avait encore jamais été imagée de façon si détaillée.

À titre comparatif, la photosphère du Soleil se compose de quelque deux millions de cellules convectives dont les diamètres avoisinent les 1500 kilomètres. L’énorme différence de taille des cellules convectives couvrant les surfaces de l’une et l’autre étoile s’explique en partie par la variabilité de leurs gravités surfaciques. La masse de π1 Gruis équivaut à 1,5 masse solaire, mais ses dimensions sont largement supérieures, ce qui se traduit par une gravité de surface nettement moindre et la présence d’un nombre plus faible de granules de grande dimension.

Les étoiles de masse supérieure à huit masses solaires achèvent leurs existences en explosant en supernova. A l’inverse, les étoiles moins massives telle π1 Gruis expulsent progressivement leurs enveloppes externes, donnant lieu à la formation de splendides nébuleuses planétaires. Les études antérieures de π1 Gruis ont mis en évidence l’existence d’une enveloppe de matière à 0,9 année-lumière de l’étoile centrale, dont l’éjection remonterait à 20 000 ans. Cette période relativement courte à l’échelle de vie d’une étoile – de plusieurs milliards d’années – s’étend sur quelques dizaines de milliers d’années seulement. Ces observations offrent une nouvelle méthode de détection de cette courte phase de géante rouge.

Sources

1.
Convective pattern on the surface of the giant star π 1 1 Gruis . Nature. https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1741/eso1741a.pdf. Accessed December 19, 2017.
N'oubliez pas de voter pour cet article !
1 étoile2 étoiles3 étoiles4 étoiles5 étoiles (2 votes, moyenne : 5,00 sur 5)
Loading...
mm

Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

2 réponses

  1. spatial dit :

    Bonjour,
    “une étoile située à l’extérieur du Système Solaire” est une précision inutile étant évident qu’il n’y a qu’une étoile dans notre système solaire.
    Super article cependant, merci.

  2. crob37 dit :

    notre soleil, devenir une géante rouge ? il me semblait plutôt qu’il allait devenir une Naine brune puis s’éteindre, sa masse étant 1/10 celle qui est stellairement nécessaire d’acquérir pour devenir une géante rouge …

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *