Les flammes de Bételgeuse

Bételgeuse, une supergéante rouge située dans la constellation hivernale d’Orion, est une des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne. C.est aussi l’une des plus grosses, sa taille atteignant presque celle de l’orbite de Jupiter. L’image obtenue avec le VLT montre la nébuleuse entourant l’étoile, qui est encore beaucoup plus grande que l’étoile elle-même, s’étendant jusqu.à une distance de 60 milliards de kilomètres de la surface de l’étoile, soit environ 400 fois la distance entre la Terre et le Soleil.

Les supergéantes rouges comme Bételgeuse représentent un des derniers stades de l’évolution d’une étoile massive. Pendant une brève période de son existence, l’étoile augmente considérablement en taille, et devient extrêmement brillante. Elle perd alors une quantité considérable de matière dans l’espace (environ la masse du Soleil en 10000 ans seulement).

Le processus grâce auquel la matière est perdue par l’étoile implique deux phénomènes. Le premier est la formation d’énormes panaches de gaz (cependant beaucoup plus petits que la nébuleuse observée) s’étendant dans l’espace depuis la surface de l’étoile. Le second, qui est le moteur de l’éjection des jets de gaz, est la convection très active à la surface de l’étoile. Ces mouvements verticaux très violents du gaz constituant l’étoile s’apparentent aux mouvements observés dans de l’eau portée à ébullition.

Ces nouveaux résultats montrent que les panaches observés à proximité de l’étoile sont probablement reliés à la nébuleuse externe imagée avec l’instrument VISIR. La nébuleuse n.est pas observable en lumière visible, mais elle est constituée de poussières chauffées qui émettent du rayonnement aux longueurs d’onde infrarouge (les mêmes que celles utilisées pour mesurer les fuites thermiques des bâtiments). La forme irrégulière et asymétrique de la nébuleuse indique que l’étoile n.a pas perdu sa matière d’une manière symétrique. Les bulles de matière stellaire et les panaches géants situés à leur base sont probablement responsables de l’aspect fragmenté de la nébuleuse.

La matière visible dans cette nouvelle image est très probablement constituée de silicates et d’alumine. Il s’agit de minéraux qui constituent la plus grande partie de la croûte terrestre (par exemple le sable), et également la surface des autres planètes rocheuses. Dans un lointain passé, les silicates de la Terre ont été formés par une étoile massive (aujourd’hui éteinte) qui était similaire à Bételgeuse.

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Figure 1 : Image de Bételgeuse obtenue avec les instruments VISIR et NACO sur le VLT de l’ESO. L’étoile éjecte de la matière qui forme comme des flammes dans son environnement. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Dans cette image composite, les observations des panaches obtenues avec l’instrument NACO (fonctionnant en proche infrarouge) sont reproduites dans le disque central. Le cercle rouge au centre correspond à la taille de la surface visible de Bételgeuse (diamètre de 4,5 fois la taille de l’orbite terrestre autour du Soleil). Le disque noir correspond à une partie très brillante de l’image, qui a été masquée pour permettre de voir la faible nébuleuse. Les images VISIR ont été obtenues à travers des filtres infrarouges sensibles à des radiations de différentes longueurs d’onde, le bleu correspondant aux courtes longueurs d’onde (environ 8 µm) et le rouge aux plus longues (environ 20 µm). Le champ de vue de l’image est de 5,6 x 5,6 secondes d’angle.

Référence

P. Kervella, et al. Astronomy and Astrophysics, in press (2011)

Contact Pierre Kervella (Observatoire de Paris-LESIA, CNRS)

Guy Perrin (Observatoire de Paris-LESIA, CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013