Pourquoi cette étoile 30 fois plus grande que le Soleil intrigue-t-elle autant les astronomes ?

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Crédits : Nazarii Neshcherenskyi/istock

Des astronomes ont récemment fait une découverte qui pourrait bouleverser notre compréhension de l’évolution stellaire. L’étoile nommée J0524-0336, située à environ 30 000 années-lumière de la Terre, présente en effet des caractéristiques inattendues, dont une concentration en lithium bien plus élevée que ce que les modèles actuels de l’évolution stellaire permettent d’expliquer. Ce phénomène soulève des questions fondamentales sur les processus de fusion nucléaire dans les étoiles et pourrait ainsi révéler des mécanismes encore inconnus dans leur formation et leur évolution.

Une étoile hors du commun

En évoluant, les étoiles traversent plusieurs phases distinctes où elles utilisent leur hydrogène et leur hélium comme principale source de carburant pour alimenter la fusion nucléaire en leur cœur. Ce processus complexe est à l’origine de la création d’éléments plus lourds, tels que le carbone, l’oxygène et d’autres éléments essentiels qui peuplent l’Univers. Ces conditions sont également responsables de la destruction des éléments plus fragiles, comme le lithium, qui ne peuvent pas résister aux réactions énergétiques intenses qui se produisent à l’intérieur de l’étoile.

Chez les étoiles en fin de vie, les réserves d’éléments légers devraient donc être presque entièrement épuisées, car ces éléments sont normalement consommés et transformés dans le noyau de l’étoile au cours des phases précédentes de fusion. L’étoile géante J0524-0336, environ trente fois plus grande que le Soleil, semble néanmoins déroger à cette règle. Les observations, réalisées grâce à la spectroscopie, ont en effet révélé que cet objet contient 100 000 fois plus de lithium que le Soleil à un stade similaire de son évolution. Ces observations  soulèvent donc de nouvelles questions sur les mécanismes internes de cette étoile et sur d’éventuelles interactions avec d’autres corps célestes qui pourraient expliquer cette anomalie.

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Une illustration qui montre une étoile plus massive que le Soleil. Crédits : Robert Lea (créé avec Canva)

Des hypothèses et implications pour l’astrophysique

Face à cette découverte, les chercheurs ont émis plusieurs hypothèses pour expliquer l’origine de cette grande quantité de lithium dans J0524-0336. L’une des explications possibles est que l’étoile pourrait traverser une phase d’évolution stellaire qui n’a jamais été observée auparavant. Si cela est vrai, cette étoile pourrait représenter un stade inconnu dans la vie des étoiles massives, ce qui aurait des implications majeures pour les théories actuelles sur la formation et l’évolution des étoiles.

Une autre hypothèse avancée par les scientifiques est que l’étoile aurait pu absorber une planète ou une étoile plus petite riche en lithium, lorsqu’elle s’est rapprochée suffisamment près pour être capturée par la gravité de J0524-0336. Ce type d’événement pourrait expliquer pourquoi l’étoile contient encore une quantité si élevée de lithium, ce dernier n’ayant pas encore eu le temps de fusionner en éléments plus lourds. Cette hypothèse soulève des questions fascinantes sur les interactions gravitationnelles entre les étoiles et leurs environnements, et sur les conséquences que ces interactions peuvent avoir sur la composition chimique des étoiles.

Pour mieux comprendre ce qui se passe au sein de J0524-0336, les astronomes prévoient de poursuivre l’observation de l’étoile sur une période prolongée. En surveillant sa composition et en cherchant des signes de phénomènes comme l’accumulation de poussière ou d’autres matériaux dans un disque circumstellaire, les chercheurs espèrent identifier la cause de cette concentration anormale de lithium. Si ces observations ne révèlent pas d’interactions externes, il pourrait s’agir d’un processus interne encore inconnu dans les étoiles, ce qui ouvrirait de nouvelles perspectives dans l’étude de l’évolution stellaire.

Les recherches de l’équipe sont publiées sur le site de préimpression arXiv et devraient être présentées dans The Astrophysical Journal.