Imaginez une seule étoile plus lumineuse qu'un million de soleils, éclatant toutes les quelques décennies dans une éruption massive qui brille aussi brillante qu'une supernova. Mais l'explosion, aussi féroce soit-il, n'efface pas l'astre tumultueux. Il reste, sa surface s'agite avec violence tandis que des spasmes ébranlent ses couches internes. Bientôt, la star mettra fin à ses souffrances dans une dernière explosion titanesque, mais avant cela, il doit souffrir dans cet état pendant des milliers d'années.

C'est une étoile variable bleue lumineuse rare, et il peut détenir les clés pour comprendre le lien entre la vie des étoiles et leur mort.

Période bleue

Les étoiles variables bleues lumineuses (LBV) sont en effet incroyablement rares; les astronomes n'en ont identifié qu'une vingtaine (peut-être) et soupçonnent qu'il n'y en a que quelques centaines dans la Voie lactée, hauts. Comme ils sont si rares, ils sont mal compris. Et comme ils sont si mal compris, ils sont difficiles à caractériser.

Voici ce que nous savons :

• Ils sont grands. Vraiment gros. La plus petite course de l'ordre de dix fois la masse de notre soleil, tandis que les plus gros brisent les écailles à potentiellement plus de cent fois la masse du soleil. Mais même les petits commencent beaucoup, beaucoup plus grand, et n'ont fait que rétrécir à cette taille maintenant en raison d'explosions extrêmes qui ont éjecté leurs propres atmosphères dans l'espace.
• Ils sont brillants, avec des luminosités à partir de 250, 000 fois celle du soleil, et allant jusqu'à trois millions de fois celle du soleil. Cela met leur température de surface dans le 10, 000 – 25, gamme 000K; plusieurs fois plus chaud que notre propre étoile.
• Leur rareté est probablement due à leur courte durée de vie. Beaucoup des étoiles les plus massives – et peut-être toutes les plus grandes – passent par cette phase. Mais c'est vers la fin de leur vie, juste avant de commencer à prendre le train supernova, et passera par cette étape LBV dans moins de cent mille ans. C'est assez court pour que dans une galaxie typique, nous nous attendions à n'en voir qu'un total de quelques centaines à la fois.
• Ils sont impulsifs, turbulent, et instable. L'une des premières étoiles LBV découvertes, Eta Carinae, était la deuxième étoile la plus brillante du ciel… pendant trois jours en mars 1843. Elle n'est plus visible à l'œil nu.

Et voici ce que nous ne savons pas :

• Tout le reste.

Amorçage de la pompe

Le plus grand mystère des étoiles LBV est peut-être ce qui les rend si variables. Qu'est-ce qui motive leurs explosions rares mais fantastiques ? Bien qu'il soit difficile à dire (évidemment, car comme vous pouvez l'imaginer, ces étoiles sont des systèmes physiques incroyablement compliqués), les chercheurs soupçonnent qu'il s'agit d'une danse complexe entre les couches interne et externe des étoiles.

Les stars de LBV connaissent certains des pires IBS que vous puissiez imaginer. Leurs tripes roulent constamment de haut en bas, avec des courants convectifs massifs transportant les matériaux chauds du noyau et les matériaux froids de la surface. C'est assez standard en ce qui concerne les étoiles normales, mais dans les étoiles LBV, ce processus devient fou, avec la convection poussant activement des morceaux des couches stellaires les plus externes bien au-delà de leurs limites normales.

Légèrement détaché de l'étoile à cause de la convection, les couches externes attrapent enfin une pause de l'intensité et commencent à se refroidir. Cela augmente leur densité, bloquant la lumière des étoiles sous eux. Le rayonnement pousse alors - tout comme une voile de lumière mais bien plus sérieusement - ce morceau de truc d'étoile, l'éjectant complètement de l'étoile dans une explosion massive de lumière et de matière.

Il y a beaucoup plus de détails à régler dans cette histoire, et une question importante persiste :est-ce que le stade LBV d'une étoile massive, avec tous ses accès de mauvaise humeur, le précurseur d'une époque encore plus folle d'évolution stellaire connue sous le nom de phase de Wolf-Rayet, ou cela mène-t-il directement au spectacle final de la supernova ?

Étoiles géantes d'une plume

Si nous avions quelques centaines de milliers d'années pour regarder ces étoiles vivre et mourir, il serait facile de répondre à cette question. Mais nous ne le faisons pas, donc c'est dur.

Un indice vient de leurs relations avec leurs parents stellaires. Si l'histoire de la vie des étoiles les plus massives de notre univers est "étoile géante ? variable bleue lumineuse ? Wolf-Rayet ? kaboom, " et chaque étape est relativement courte, alors nous devons voir ces étapes toutes mélangées dans le même voisinage général. Un tas de grandes stars naîtraient ensemble, vieillir ensemble, et mourir ensemble.

Mais si les stars de LBV sont les leurs, route indépendante vers ville-boum, alors il ne devrait pas y avoir de relation générale avec leurs cousins ​​Wolf-Rayet. Ils seront dans leurs propres communautés de retraite de l'autre côté de la ville, pour ainsi dire.

Le meilleur endroit pour partir à la recherche de ces connexions potentielles est le Grand Nuage de Magellan, car c'est une touffe assez isolée dans une seule parcelle de ciel. Les recherches ont fait des allers-retours au cours des dernières années sur la question de l'agrégation des étoiles LBV, alors que les astronomes peaufinent et déforment les définitions de « cumpiness » et « LBV ».

La dernière itération, grâce à un article récemment accepté pour publication dans le Journal d'astrophysique , renforce l'image "standard" (aussi standard que possible dans ce genre de cas) des LBV:ils ne sont qu'une des nombreuses étapes vicieuses vers la fin de la vie d'une étoile massive. Ce qui signifie qu'en comprenant le fonctionnement des LBV, nous pouvons apprendre comment les étoiles géantes finissent par mourir.