75% des étoiles auraient une compagne

IRIB- Une étude vient de prouver que les trois quarts des étoiles de grandes masses auraient une étoile plus petite, à proximité, et interagiraient avec elle de manière violente.

Cela aurait des conséquences sur notre vision de l'espace et notamment sur la formation des galaxies.

Parue ce 27 juillet 2012 dans la revue Science, une étude vient de montrer que la plupart des étoiles de grandes masses très brillantes ne vivent pas seules. Ces astres qui conditionnent l'évolution des galaxies auraient en effet une "compagne", plus petite, à proximité. Or, quasiment les trois quarts de ces grosses étoiles auraient une partenaire de vie, soit bien plus que ce que les scientifiques croyaient jusque là.

La majorité de ces binômes connaîtraient alors des interactions les perturbant, notamment des transferts de masse d'une étoile à l'autre. Plus de 30% de ces "associées" finiraient même par fusionner pour ne former qu'une gigantesque étoile. L'étude a pu être menée grâce au très grand télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) qui a permis d'étudier des étoiles de type O. Celles-ci ont une température très élevée, une masse très importante et dégagent une très forte intensité lumineuse. Le principal auteur de l'étude, Hugues Sana de la University of Amsterdam, explique : "Ces étoiles sont de véritables monstres. Elles ont une masse d'au moins 15 fois la masse du Soleil et peuvent être jusqu'à un million de fois plus brillantes. Ces étoiles sont si chaudes qu'elles brillent d'une lumière bleuâtre très lumineuse et la température à leur surface dépasse les 30.000 °C". Néanmoins, leur durée de vie est extrêmement courte et elles sont liées à des phénomènes violents comme les "étoiles vampires". Ces dernières sont des astres plus petits qui aspirent la matière à la surface des étoiles de type O.

"La vie d'une étoile est fortement affectée s'il y a une autre étoile dans son voisinage" Un échantillon de 71

étoiles de type O faisant partie de six jeunes amas d'étoiles de la Voie Lactée proches de la Terre a été sélectionné. En analysant la lumière provenant de ces étoiles de manière bien plus précise qu'il n'avait été fait jusqu'alors, les chercheurs ont découvert que 75% des étoiles de ce type appartiendraient à des systèmes binaires. L'interaction entre les deux membres de chaque binôme d'étoiles serait également beaucoup plus importante qu'on ne l'avait imaginé. En effet, il y aurait une proportion d'étoiles-partenaires proches l'une de l'autre beaucoup plus importante que prévu. Or, plus deux astres sont proches, plus les interactions sont fortes. Il y aurait ainsi de plus nombreuses fusions stellaires et transferts de masse par des étoiles vampires.

Citée par Techno-science, la co-auteur de l'étude, Selma de Mink du Space Telescope Science Institute américain, détaille : "La vie d'une étoile est fortement affectée s'il y a une autre étoile dans son voisinage. Si deux étoiles sont en orbite l'une autour de l'autre en étant très proches, elles peuvent finalement fusionner. Mais, même si elles ne le font pas, une des étoiles aspirera bien souvent la matière de la surface de sa voisine". Selon l'étude, de 20 à 30% des étoiles de type O finiraient par fusionner, alors que 40 à 50% d'entre elles vivraient le phénomène lié aux étoiles vampires.

Notre perception de l'univers modifiée

L'étude montre que la vie de ces étoiles doubles massives est très différente de celle des étoiles individuelles. Cela implique une modification dans l'interprétation que l'on avait de l'univers. Par exemple, en ce qui concerne les étoiles vampires, la plus petite des deux étoiles aspire l'hydrogène de sa voisine. Cela lui permettra de vivre plus longtemps et même, éventuellement, de survivre à sa compagne. Sa durée de vie sera donc bien supérieure à celle d'une étoile individuelle de même masse. A l'inverse, la durée de vie de la grosse étoile diminuera.

Elle ne pourra pas devenir une supergéante rouge lumineuse, mais sera perçue avec une couleur bleue. Le bleu correspondant en réalité à des étoiles jeunes, le binôme d'étoiles paraîtra bien plus jeune qu'il n'est. De plus, bien que le pourcentage d'étoiles de type O soit faible, elles ont un impact très important sur leur environnement. Les vents et les chocs issus de ces étoiles sont capables d'initier comme de bloquer la formation d'autres astres. De même, leurs radiations alimentent le rayonnement des nébuleuses brillantes, leurs supernovae enrichissent les galaxies d'éléments lourds et elles produisent des sursauts gamma, parmi les plus énergétiques de l'univers.

Comme l'explique Hugues Sana, "la seule information qu'ont les astronomes sur les galaxies lointaines provient de la lumière qui atteint nos télescopes. Sans faire de supposition sur ce qui est à l'origine de cette lumière, nous ne pouvons pas dresser de conclusion concernant la galaxie, par exemple à propos de sa masse ou de son âge. Cette étude montre que l'hypothèse courante stipulant que la plupart des étoiles sont individuelles peut conduire à de mauvaises conclusions". Bien que des études complémentaires soient nécessaires, cette découverte permet déjà aux spécialistes de mieux comprendre notre univers.

Mais il faudra tout de même beaucoup de temps avant de réussir à construire des modèles d'étoiles binaires et de les intégrer dans les schémas de formation des galaxies.