Des astronomes utilisant des télescopes de l'Observatoire européen austral (ESO) ont découvert des taches géantes à la surface d'étoiles extrêmement chaudes cachées dans des amas stellaires. Non seulement ces étoiles sont en proie à des taches magnétiques, certains vivent également des événements superflare, des explosions d'énergie plusieurs millions de fois plus énergétiques que des éruptions similaires sur le Soleil. Les résultats, publié aujourd'hui dans Astronomie de la nature , aidez les astronomes à mieux comprendre ces étoiles déroutantes et ouvrez la porte à la résolution d'autres mystères insaisissables de l'astronomie stellaire.

L'équipe, dirigé par Yazan Momany de l'Observatoire astronomique INAF de Padoue en Italie, ont examiné un type particulier d'étoiles connues sous le nom d'étoiles à branches horizontales extrêmes, des objets ayant environ la moitié de la masse du Soleil mais quatre à cinq fois plus chauds. "Ces étoiles chaudes et petites sont spéciales car nous savons qu'elles contourneront l'une des phases finales de la vie d'une étoile typique et mourront prématurément, " dit Maman, qui était auparavant astronome à l'Observatoire de Paranal de l'ESO au Chili. "Dans notre Galaxie, ces objets chauds particuliers sont généralement associés à la présence d'une étoile proche."

Étonnamment, cependant, la grande majorité de ces étoiles à branches horizontales extrêmes, lorsqu'il est observé dans des groupes stellaires étroitement emballés appelés amas globulaires, ne semblent pas avoir de compagnons. Le suivi à long terme de ces étoiles par l'équipe, réalisé avec les télescopes de l'ESO, a également révélé qu'il y avait quelque chose de plus à ces objets mystérieux. En regardant trois amas globulaires différents, Momany et ses collègues ont découvert que de nombreuses étoiles à branches horizontales extrêmes en leur sein montraient des changements réguliers de leur luminosité au cours de quelques jours à plusieurs semaines.

« Après avoir éliminé tous les autres scénarios, il ne restait qu'une seule possibilité d'expliquer les variations de luminosité observées, " conclut Simone Zaggia, un co-auteur de l'étude de l'Observatoire astronomique INAF de Padoue en Italie et ancien boursier de l'ESO :« ces étoiles doivent être en proie à des taches !

Les taches sur les étoiles à branches horizontales extrêmes semblent être très différentes des taches solaires sombres sur notre propre Soleil, mais les deux sont causés par des champs magnétiques. Les taches sur ces chaudes, les étoiles extrêmes sont plus brillantes et plus chaudes que la surface stellaire environnante, contrairement au Soleil où nous voyons des taches comme des taches sombres sur la surface solaire qui sont plus froides que leur environnement. Les taches sur les étoiles à branches horizontales extrêmes sont également nettement plus grandes que les taches solaires, couvrant jusqu'à un quart de la surface de l'étoile. Ces taches sont incroyablement persistantes, durer des décennies, tandis que les taches solaires individuelles sont temporaires, ne dure que quelques jours à quelques mois. Pendant que les étoiles chaudes tournent, les taches sur la surface vont et viennent, provoquant les changements visibles de luminosité.

Au-delà des variations de luminosité dues aux taches, l'équipe a également découvert quelques étoiles à branches horizontales extrêmes qui ont montré des super-éruptions - des explosions soudaines d'énergie et un autre indicateur de la présence d'un champ magnétique. "Elles sont similaires aux éruptions que nous voyons sur notre propre Soleil, mais dix millions de fois plus énergique, " dit le co-auteur de l'étude Henri Boffin, un astronome au siège de l'ESO en Allemagne. "Un tel comportement n'était certainement pas attendu et souligne l'importance des champs magnétiques pour expliquer les propriétés de ces étoiles."

Après six décennies à essayer de comprendre les étoiles à branches horizontales extrêmes, les astronomes en ont maintenant une image plus complète. De plus, cette découverte pourrait aider à expliquer l'origine de champs magnétiques puissants chez de nombreuses naines blanches, des objets qui représentent l'étape finale de la vie des étoiles semblables au Soleil et présentent des similitudes avec les étoiles à branches horizontales extrêmes. "La plus grande image cependant, " dit un membre de l'équipe, David Jones, un ancien boursier de l'ESO maintenant à l'Instituto de Astrofísica de Canarias, Espagne, "est que les changements de luminosité de toutes les étoiles chaudes - des jeunes étoiles semblables au Soleil aux vieilles étoiles à branches horizontales extrêmes et aux naines blanches mortes depuis longtemps - pourraient tous être liés. Ces objets peuvent donc être compris comme souffrant collectivement de taches magnétiques sur leurs surfaces ."