Ces étoiles géantes simulent leur propre mort, et les astronomes viennent de comprendre pourquoi

Des étoiles géantes capables de simuler leur propre mort intriguent les astronomes depuis des années. Les modèles informatiques butaient sur un paramètre impossible à calibrer. Une équipe de Harvard vient de trouver la clé.

Les étoiles les plus massives de l’univers sont aussi les plus imprévisibles. Leur cycle de vie, court à l’échelle cosmique, se termine souvent dans des explosions cataclysmiques. Une étoile géante du Grand Nuage de Magellan est actuellement en train d’évoluer vers une supernova, un phénomène rarement observable en direct. Pourtant, certaines étoiles massives ne meurent jamais. Elles imitent leur propre fin dans des éruptions spectaculaires, puis continuent d’exister. Ce phénomène, baptisé perte de masse éruptive, est l’un des grands mystères de l’astrophysique.

Face à ce mystère, les modèles informatiques censés simuler la vie des étoiles butaient sur un obstacle précis. Ces simulations incluaient un paramètre contrôlant l’intensité des éruptions, mais personne ne savait quelle valeur lui attribuer. Une supernova récemment étudiée a révélé la naissance de l’une des étoiles les plus puissantes jamais observées. Une équipe de chercheurs a décidé de s’attaquer directement à cette inconnue.

Une équipe de Harvard relie enfin la violence des éruptions stellaires à leur composition chimique

Ces imposteurs de supernovas résistent aux modèles depuis des décennies. Une étude sur arXiv apporte enfin une réponse. L’équipe a simulé des populations de supergéantes rouges grâce à des modèles spécialisés d’évolution stellaire. Ces simulations ont été confrontées à des observations dans le Grand et le Petit Nuage de Magellan, et dans la galaxie d’Andromède. En faisant varier le paramètre d’efficacité, les chercheurs ont identifié une tendance claire. Plus une étoile est riche en éléments lourds, plus ses éruptions sont violentes. Ce lien entre composition chimique et intensité des éruptions n’avait jamais été établi avec cette précision.

Les étoiles dont la masse dépasse vingt fois celle du Soleil sont particulièrement touchées. Elles perdent tellement de matière lors de leurs éruptions qu’elles ne deviennent jamais des supergéantes rouges. Ces géantes suivent alors une trajectoire différente, sans passer par cette étape. Des questions subsistent toutefois. Ces résultats devront encore être confirmés dans des galaxies plus lointaines. Reste aussi à savoir si la richesse en éléments lourds d’une étoile provoque ses éruptions ou en détermine seulement l’ampleur.