Sciences

Une étoile de la Croix du Sud est bien plus lourde que le Soleil

Temps de lecture : 2 min

L'astre Beta Crucis se distinguait déjà pour avoir longtemps servi de guide aux navigateurs en raison de sa visibilité tout au long de l'année.

L'âge de l'étoile Beta Crucis de la constellation de la Croix du Sud est estimé à environ 11 millions d'années. | Denis Degioanni via Unsplash
L'âge de l'étoile Beta Crucis de la constellation de la Croix du Sud est estimé à environ 11 millions d'années. | Denis Degioanni via Unsplash

Elle scintille de mille feux aux côtés des autres astres de la constellation de la Croix du Sud. L'étoile Beta Crucis, longtemps utilisée pour la navigation en raison de sa visibilité tout au long de l'année, peut ajouter une nouvelle distinction à ses caractéristiques. Cet astre, également connu sous le nom de Mimosa, est considéré comme l'un des champions des poids lourds dans sa catégorie. Sa masse est 14,5 fois plus élevée que celle du Soleil (qui est estimée à (1,988 4 ± 0,000 2) × 1030 kg) et il n'a que 11 millions d'années, ce qui fait de lui le plus lourd parmi les milliers d'étoiles dont l'âge est déterminé par l'astrosismologie. Cette spécialité et l'une de celle qui a permis à l'équipe de recherche menée par l'astronome Daniel Cotton, de l'université nationale australienne et du Monterey Institute for Research in Astronomy aux États-Unis, de déterminer l'âge et la masse de cette étoile.

Ces résultats ont été obtenus en combinant cette science consacrée à l'étude de la structure interne d'une étoile à l'étude des mouvements réguliers d'une étoile, à la polarimétrie (mesure la polarisation de la lumière) et à la mesure de l'orientation des ondes lumineuses. «J'ai voulu enquêter sur une vieille idée, relate Daniel Cotton. Il a été prédit en 1979 que la polarimétrie avait le potentiel de mesurer l'intérieur des étoiles massives, mais ce n'était pas possible jusqu'à présent.»

Une nouvelle ère s'ouvre

Pour étudier cette étoile de la constellation de la Croix du Sud, l'équipe d'astronomes s'est référée à l'âge et à la masse du Soleil. Les scientifiques considèrent que celui-ci est vieux d'environ 4,5 milliards d'années et que sa masse équivaut à 330.000 fois celle de la Terre (notre planète pesant 5,972 2 × 1024 kg). Ils ont ensuite procédé à des mesures par astérosismologie: lorsque des ondes sismiques rebondissent à l'intérieur d'une étoile, elles produisent des changements mesurables de sa lumière.

Trois types de mesures de lumière ont été effectués sur Beta Crucis. Dans un premier temps, des mesures spatiales de l'intensité lumineuse de deux satellites de la NASA, TESS et DIRE ont été réalisées. Ensuite, des analyses de spectroscopie à haute résolution au sol (étude de l'absorption et de l'émission de lumière et autres rayonnements par la matière) ont été conduites pendant treize ans. Enfin, les scientifiques ont fait intervenir la polarimétrie dans la dernière phase du processus.

«Bien que ces étoiles soient les usines chimiques les plus productives de notre galaxie, elles sont celles qui jusqu'à présent ont été les moins analysées par l'astérosismologie, étant donné le degré de difficulté que posent de telles études. Les efforts héroïques des polarimétristes australiens sont admirables», a confié Conny Aerts, une mathématicienne et astronome belge. Selon elle, cette découverte ouvre une «nouvelle voie pour l'astérosismologie des étoiles massives brillantes».

Les auteurs de l'étude ont précisé que leurs résultats, publiés dans Nature Astronomy, fournissent de nouveaux détails sur la façon dont les étoiles vivent et meurent, mais aussi comment elles affectent l'évolution chimique de notre galaxie.

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