Même les étoiles vieillissent et meurent. Mais les astronomes parviennent rarement à assister à la mort d’une étoile en temps réel. Ayant obtenu une place au premier rang, ils ont découvert que l’étoile inhabituellement chaotique se dirige vers une mort extraordinairement violente.
Situation dans la galaxie du Triangle (M33), elle se trouve au milieu d’une transition vers une classe d’étoiles hautement instables appelées étoiles Wolf-Rayet. Des observations récentes montrent que l’étoile a commencé à émettre un nouveau signal qui n’avait pas été observé lorsqu’elle a été repérée pour la première fois en 2018.
Le sort de BELLS1
Le nouveau signal a été détecté grâce à l’analyse spectrale de l’étoile. Les longueurs d’onde du rayonnement électromagnétique émis indiquent que l’étoile, 25 fois la masse du Soleil, produit du carbone et du fer par fusion nucléaire. Il s’agit d’un signe sans équivoque que l’étoile se rapproche de son destin final: exploser dans une supernova spectaculaire.
“C’est vraiment intéressant que nous ayons pu observer un changement réel dans le spectre en seulement quatre ans”, a déclaré Olivia Gaunt, étudiante diplômée à l’université Tufts et membre de la nouvelle recherche. Les résultats présentés lors de la 242e réunion de la American Astronomical Society sont extraordinaires. “Nous pensons que cela pourrait être la première observation d’une étoile Wolf-Rayet en évolution en temps réel”.
L’équipe de Gaunt a nommé l’étoile BELLS1, un acronyme signifiant “sources brillantes à émission large”, le type d’émissions à large spectre émises par les étoiles Wolf-Rayet. BELLS1 a probablement commencé comme une étoile chaude et massive qui a rapidement épuisé son réservoir d’hydrogène en convertissant des éléments plus légers en éléments plus lourds par fusion nucléaire.
Analyse spectrale
Les riches spectres détectés par l’équipe de Gaunt proviennent des vents furieux de BELLS1. Ces vents sont expulsés à des vitesses comprises entre 3,5 millions et 8,7 millions de km/h et libèrent environ 10 masses solaires de matière stellaire tous les millions d’années. La matière stellaire rejetée est réinjectée dans l’univers proche, déclenchant la formation des générations futures d’étoiles et les enrichissant en éléments recyclés.
Lorsque l’équipe a observé BELLS1 pour la première fois en 2018 à l’aide de l’Observatoire Keck au sommet du volcan Mauna Kea à Hawaï, l’étoile présentait trois lignes d’émission. Lors de leurs observations en 2022, BELLS1 a montré une nouvelle ligne d’émission. Cela suggère qu’elle a fait un pas supplémentaire dans son évolution brève et énergétique. BELLS1 est maintenant plus proche de la fin de ses 10 millions d’années de vie. Une fois que l’étoile aura épuisé complètement son combustible, elle explosera dans ce que les astronomes appellent une supernova de type I.
Les nouvelles observations sont excitantes mais pas totalement surprenantes. “Nous savons que le temps est court. Nous nous attendons à voir des changements rapides”, a déclaré Gaunt lors de la conférence de presse de mardi. Selon la NASA, les étoiles Wolf-Rayet comme BELLS1 vivent rapidement et meurent violemment (ref.). Observer l’évolution et la mort d’une étoile en temps réel est donc une occasion rare et précieuse pour les astronomes. Actuellement, nous ne connaissons que 200 étoiles de ce type dans la Voie lactée. Les astronomes soupçonnent qu’il pourrait y en avoir 1,000 ou 2,000 autres, mais elles sont dissimulées par d’épais nuages de poussière.