Animation de la surface et de l’atmosphère d’Antarès réalisée à partir d’une vue d’artiste inspirée des observations de l’astronome Keiichi Ohnaka

 

 

Des chercheurs ont obtenu une image d’une résolution exceptionnelle de l’étoile supergéante rouge du Scorpion.


En utilisant des télescopes de l’observatoire européen austral du Cerro Paranal (Chili) en mode interférométrique (VLTI), pour obtenir une résolution comparable à celle d’un miroir de 82 m de diamètre, associé à l’instrument AMBER qui opère dans le proche infrarouge, des astronomes ont obtenu l’image du disque d’Antarès du Scorpion, l’une des étoiles les plus brillantes de la voûte céleste. Ce n’est pas la première fois que des astronomes parviennent à mettre en évidence le disque d’une autre étoile que le Soleil – le télescope spatial Hubble a dévoilé le contour de Bételgeuse d’Orion il y a plus d’une vingtaine d’année et des observations récentes avec le radiotélescope ALMA ont révélé des différences de température dans son immense atmosphère (Astronomy & Astrophysics) –, mais c’est la première fois que nous pouvons contempler une image aussi détaillée du disque d’une autre étoile que le Soleil.
ESO/Keiichi Ohnaka

Située à 550 années-lumière de nous, Antarès est une étoile gigantesque, au moins 12 à 15 fois plus massive et 10 000 fois plus lumineuse que le Soleil : si elle était placée au centre du Système solaire, ses couches externes engloutiraient les orbites de Mercure, de Vénus, de la Terre et de Mars ! Antarès est ce que les astronomes appellent une supergéante rouge – l’un des derniers stades de l’évolution des étoiles les plus massives – et elle se transformera en supernova d’ici à un million d’années, soit très rapidement à l’échelle astronomique. Pour l’heure, Antarès disperse généreusement sa matière et crée une nébuleuse de plus en plus vaste autour d’elle ; les astronomes estiment qu’elle aurait déjà éjecté l’équivalent de trois fois la masse du Soleil, mais le processus à l’œuvre n’est pas encore bien compris.

Une équipe dirigée par l’astronome Keiichi Ohnaka (Instituto de Astronomia, Universidad Católica del Norte, Antofagasta, Chili) a récemment observé Antarès à très haute résolution en proche infrarouge avec l’instrument AMBER de l’interféromètre VLTI de l’observatoire européen austral du Cerro Paranal (Chili). L’article que cette équipe a publié dans la revue Nature est un premier pas vers la compréhension de ce processus. Keiichi Ohnaka et ses collègues ont en effet réussi à dresser la carte des vitesses relatives des masses gazeuses à la surface d’Antarès et dans son atmosphère, qui s’étend jusqu’à 1,7 rayon stellaire, ce qui n’avait jamais été fait pour une autre étoile que le Soleil. Ils ont ainsi mis en évidence d’immenses masses gazeuses qui montent et descendent dans l’atmosphère avec des vitesses pouvant varier de – 20 à + 20 km/s sur la ligne de visée et ils ont pu obtenir l’image la plus détaillée à ce jour du disque d’Antarès.

L’analyse de ces données montre que cette étoile supergéante rouge n’expulse pas sa matière d’une manière régulière, comme sous l’action d’un puissant vent stellaire homogène, mais d’une manière turbulente, aléatoire. « Notre carte montre que les mouvements des gaz dans l’atmosphère sont chaotiques et ne peuvent pas être expliqués uniquement par la convection, précise Keiichi Ohnaka. Nous ne savons pas si ces mouvements sont liés à des fluctuations du champ magnétique, comme dans le Soleil, ou à un autre processus. Des observations complémentaires seront nécessaires pour tester les idées que nous pouvons avoir. » Ces astronomes vont notamment tenter d’obtenir des cartes des vitesses des déplacements gazeux à différentes profondeurs dans l’atmosphère d’Antarès, afin d’en construire une carte tridimensionnelle. Cela pourrait permettre d’identifier la source des mouvements turbulents et de comprendre le processus par lequel une étoile supergéante rouge comme Antarès disperse de telles quantités de matière.