in

L’image la plus nette de l’étoile la plus massive connue révèle sa vraie taille

Une illustration de R136a1. Crédits : NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/moteur spatial

En exploitant les capacités du télescope Gemini South, au Chili, des astronomes ont obtenu l’image la plus nette jamais vue de l’étoile R136a1, l’étoile la plus massive connue de l’Univers. Les résultats suggèrent que nous avons surestimé l’objet. Ces recherches remettent en question notre compréhension des étoiles les plus massives et suggèrent qu’elles ne sont peut-être pas aussi massives qu’on le pensait auparavant. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.

On ignore encore précisément comment se forment les étoiles les plus massives (celles qui font plus de cent fois la masse du Soleil). Et pour cause, il est en effet difficile d’obtenir des observations de ces objets, la plupart étant situés au cœur densément peuplé d’amas d’étoiles enveloppés de poussière. De plus, les étoiles géantes ont une durée de vie assez courte comparée au Soleil (quelques millions d’années seulement). Ces deux facteurs combinés aux vastes distances astronomiques nous séparant de ces objets font qu’il est difficile de les caractériser avec précision.

Cela étant dit, il est admis depuis quelques années que R136a1 est l’étoile la plus massive connue. Vous la retrouverez à environ 160 000 années-lumière de la Terre dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine qui orbite autour de la Voie lactée.

Les observations précédentes avaient estimé sa masse entre 250 et 320 fois celle du Soleil. Cependant, pour les raisons évoquées ci-dessus, estimer sa masse avec précision a toujours été délicat. La masse d’une étoile est en effet estimée en mesurant sa luminosité et sa température, et en les comparant aux prédictions basées sur son type. Or, R136a1 est une étoile distante noyée dans un amas de lumière.

Un ogre plus petit qu’on ne le pensait

Pour aider à mesurer la masse de cette étoile avec plus de précision, une équipe dirigée par l’astronome Venu M. Kalari a récemment pris les images les plus nettes à ce jour de R136a1. Pour ce faire, ils ont utilisé l’instrument Zorro, installé sur le télescope Gemini Sud (Chili).

L’utilisation de cet instrument n’était pas un hasard. Il est en effet capable de passer outre le flou généré sur les images par l’atmosphère terrestre. Pour ce faire, il prend des milliers de clichés par minute, chacun avec des temps d’exposition de seulement soixante millisecondes. Dans ces conditions, l’atmosphère n’a pas le temps de brouiller les prises de vue individuelles. Une fois combinés, ces éléments offrent alors une image beaucoup plus nette d’une étoile.

étoile R136a1
Une comparaison des images de R136a1. Les nouvelles images Zorro (à gauche) apparaissant beaucoup plus nettes que les images Hubble (à droite). Crédits : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA.

Grâce à ces mages, les chercheurs ont ainsi pu calculer plus précisément la masse de R136a1. Ils ont alors découvert que cette étoile était moins massive qu’on ne le pensait (entre 170 et 230 masses solaires). Bien que sa masse ait été revue à la baisse, elle reste néanmoins l’étoile la plus massive connue à ce jour.

Cependant, ces nouveaux travaux pourraient suggérer que les masses d’autres étoiles sont également inférieures à ce que l’on pensait. Les implications seraient alors importantes. Certains types de supernovae seraient en effet plus rares, ce qui affecterait alors l’abondance des métaux dans l’Univers.