Les étoiles ne sont pas des sphères parfaites. Pendant qu'ils tournent, ils deviennent plats en raison de la force centrifuge. Une équipe de chercheurs autour de Laurent Gizon de l'Institut Max Planck de recherche sur le système solaire et de l'Université de Göttingen a aujourd'hui réussi à mesurer l'aplatissement d'une étoile en rotation lente avec une précision sans précédent. Les chercheurs ont déterminé l'aplatissement stellaire en utilisant l'astérosismologie - l'étude des oscillations des étoiles. La technique est appliquée à une étoile à 5000 années-lumière de la Terre et a révélé que la différence entre les rayons équatorial et polaire de l'étoile n'est que de 3 kilomètres - un nombre étonnamment petit par rapport au rayon moyen de l'étoile de 1,5 million de kilomètres; ce qui signifie que la sphère de gaz est étonnamment ronde.

Toutes les étoiles tournent et sont donc aplaties par la force centrifuge. Plus la rotation est rapide, plus l'étoile devient aplatie. Notre Soleil tourne avec une période de 27 jours et a un rayon à l'équateur qui est 10 km plus grand qu'aux pôles; pour la Terre cette différence est de 21 km. Gizon et ses collègues ont sélectionné une étoile à rotation lente nommée Kepler 11145123. Cette étoile chaude et lumineuse fait plus de deux fois la taille du Soleil et tourne trois fois plus lentement que le Soleil.

Gizon et ses collègues ont choisi cette étoile pour l'étudier car elle supporte des oscillations purement sinusoïdales. Les expansions et contractions périodiques de l'étoile peuvent être détectées dans les fluctuations de luminosité de l'étoile. La mission Kepler de la NASA a observé les oscillations de l'étoile en continu pendant plus de quatre ans. Différents modes d'oscillation sont sensibles à différentes latitudes stellaires. Pour leur étude, les auteurs comparent les fréquences des modes d'oscillation les plus sensibles aux régions de basses latitudes et les fréquences des modes les plus sensibles aux latitudes plus élevées. Cette comparaison montre que la différence de rayon entre l'équateur et les pôles n'est que de 3 km avec une précision de 1 km. "Cela fait de Kepler 11145123 l'objet naturel le plus rond jamais mesuré, encore plus rond que le Soleil, " explique Gizon.

Étonnamment, l'étoile est encore moins aplatie que ne le laisse supposer sa vitesse de rotation. Les auteurs proposent que la présence d'un champ magnétique aux basses latitudes pourrait rendre l'étoile plus sphérique aux oscillations stellaires. Tout comme l'héliosismologie peut être utilisée pour étudier le champ magnétique du Soleil, l'astérosismologie peut être utilisée pour étudier le magnétisme sur des étoiles lointaines. Champs magnétiques stellaires, champs magnétiques particulièrement faibles, sont notoirement difficiles à observer directement sur des étoiles lointaines.

Kepler 11145123 n'est pas la seule étoile avec des oscillations adaptées et des mesures de luminosité précises. "Nous avons l'intention d'appliquer cette méthode à d'autres étoiles observées par Kepler et aux prochaines missions spatiales TESS et PLATO. Il sera particulièrement intéressant de voir comment une rotation plus rapide et un champ magnétique plus fort peuvent changer la forme d'une étoile, " Gizon ajoute, "Un domaine théorique important en astrophysique est maintenant devenu observationnel."