Crédit d'image: Hubble
Les astronomes annoncent aujourd'hui l'identification de trois supergéantes rouges qui ont les plus grands diamètres d'étoiles normales connues, à plus d'un milliard de kilomètres de diamètre. Le rapport est présenté par Mme Emily Levesque, étudiante de premier cycle au MIT, qui a travaillé avec une équipe internationale d'astronomes, notamment Philip Massey (Lowell Observatory, à Flagstaff, Arizona), Knut Olsen (Cerro Tololo Inter-American Observatory , au Chili), Bertrand Plez et Eric Josselin (Université de Montpellier II, en France), et André Maeder et Georges Meynet (Observatoire de Genève, en Suisse). Nat White de Lowell Observatory a également participé à l'étude. Les résultats sont présentés aujourd'hui lors de la réunion de l'American Astronomical Society à San Diego, en Californie. Le groupe a étudié un échantillon de 74 étoiles supergéantes rouges dans la Voie lactée. Cette recherche est importante pour finalement réconcilier la théorie et l'observation de ces étoiles. Les supergéantes rouges, les étoiles massives qui approchent de la fin de leur vie, sont extrêmement fraîches et lumineuses? et très grand.
Les trois plus grandes étoiles sont KW Sagitarii (distance 9 800 années-lumière), V354 Cephei (distance 9 000 années-lumière) et KY Cygni (distance 5 200 années-lumière), toutes avec des rayons environ 1500 fois ceux du Soleil, soit environ 7 unités astronomiques (AU). A titre de comparaison, l'étoile supergéante rouge bien connue Bételgeuse dans la constellation d'Orion est connue dans d'autres travaux pour avoir un rayon d'environ 650 fois celui du Soleil, soit environ 3 UA. Si l’une de ces étoiles était placée à l’endroit du soleil, ses couches externes s’étendraient à mi-chemin entre les orbites de Jupiter (5,2 AU) et de Saturne (9,5 AU) [voir figure].
Le détenteur du record précédent, "Garnet Star" de Herschel (également connu sous le nom de "mu Cephei") arrive en quatrième position dans l'étude. La seule autre étoile pour laquelle une très grande taille a été revendiquée est le système d'étoiles binaires VV Cephei, qui se compose d'une supergéante rouge et d'un compagnon chaud en orbite dans une enveloppe gazeuse commune, dans laquelle les forces gravitationnelles du compagnon ont distendu la surface de la supergéante et la signification de la taille de l'étoile est donc floue. Aucune des étoiles de la nouvelle étude ne serait un binaire, et donc leurs propriétés nous renseignent sur les tailles extrêmes que les étoiles normales atteignent.
L'étude a utilisé le télescope de 2,1 mètres (84 pouces) de la National Science Foundation au Kitt Peak National Observatory, situé à l'extérieur de Tucson, en Arizona, et le télescope de 1,5 m (60 pouces) au Cerro Tololo Inter-American Observatory, situé à l'extérieur de La Serena, Chili, dans les contreforts des Andes. Les nouvelles observations ont été combinées à des modèles informatiques de pointe qui contiennent des données améliorées sur les molécules qui se trouvent dans les couches externes de ces étoiles froides. L'analyse a donné les températures les plus précises jamais trouvées pour ce type d'objet. Les températures des supergéantes rouges les plus fraîches sont d'environ 3450 kelvins, soit environ 10 pour cent plus chaudes qu'on ne le pensait. Combiné avec des estimations modernes des distances de ces étoiles, le groupe a également pu déterminer les tailles stellaires.
«L'importance de cette étude est que, pour la première fois depuis plusieurs décennies, il existe un bon accord entre la théorie de la taille et de la fraîcheur de ces étoiles, et de la taille et de la fraîcheur que nous observons réellement», a expliqué le Dr Philip Massey. , Astronome à l'Observatoire Lowell, chef de file du projet. «Au cours des deux dernières décennies, il y a eu un désaccord important. Le problème dans ce cas s’est avéré NE PAS être la théorie, mais les «observations»? la conversion entre les qualités observées (luminosité et type spectral) et les propriétés déduites (température et luminosité et / ou taille) devait être améliorée. » La nouvelle analyse de l'équipe offre un meilleur moyen de conversion entre ces propriétés.
«Ces étoiles ne sont pas les plus massives connues», a noté Levesque. «Elles ne représentent que 25 fois la masse du soleil, tandis que les étoiles les plus massives peuvent avoir autant de matière que 150 soleils. Ils ne sont pas non plus les plus lumineux, car ils ne représentent qu'environ 300 000 fois la luminosité du soleil, et non le facteur de 5 millions environ attribué aux étoiles les plus lumineuses. Ce ne sont même pas les étoiles les plus froides connues? les naines brunes ont des températures si basses qu’elles ne peuvent même pas fusionner l’hydrogène. Mais la combinaison de luminosités modestement élevées et de températures relativement basses signifie qu'elles sont les plus grandes étoiles connues, en termes de diamètres stellaires. »
L'étude a été soumise à l'Astrophysical Journal pour examen et publication. Le soutien a été fourni par une subvention à l'Observatoire Lowell de la National Science Foundation, qui a également fourni un soutien à la participation de Mme Levesque au projet par le biais du programme Expériences de recherche pour les étudiants de premier cycle à la Northern Arizona University.
Source d'origine: Observatoire Lowell
