Ce zoom sur VY Canis Majoris est une combinaison de l'imagerie Hubble et d'une impression d'artiste. Le panneau de gauche est une image Hubble multicolore de l'énorme nébuleuse de matière rejetée par l'étoile hypergéante. Cette nébuleuse mesure environ mille milliards de kilomètres de diamètre. Le panneau du milieu est une vue rapprochée de Hubble de la région autour de l'étoile. Cette image révèle des nœuds serrés, arcs, et des filaments de matière éjectés de l'étoile alors qu'elle traverse son violent processus de rejet de matière dans l'espace. VY Canis Majoris n'est pas vu dans cette vue, mais le petit carré rouge marque l'emplacement de l'hypergéante, et représente le diamètre du système solaire jusqu'à l'orbite de Neptune, qui fait 5,5 milliards de milles de diamètre. Le dernier panneau est une vue d'artiste de l'étoile hypergéante avec de vastes cellules de convection et subissant de violentes éjections. VY Canis Majoris est si grand que s'il remplaçait le Soleil, l'étoile s'étendrait sur des centaines de millions de kilomètres, entre les orbites de Jupiter et de Saturne. Crédit :NASA, ESA, et R. Humphreys (Université du Minnesota), et J. Olmsted (STScI)
L'année dernière, les astronomes ont été perplexes lorsque Bételguese, l'étoile supergéante rouge vif dans la constellation d'Orion, considérablement fané, mais ensuite récupéré. L'obscurcissement a duré des semaines. Maintenant, les astronomes ont tourné leur regard vers une étoile monstre dans la constellation voisine Canis Major, le Grand Chien.
L'hypergéante rouge VY Canis Majoris - qui est beaucoup plus grande, plus massif, et plus violent que Bételgeuse - des expériences beaucoup plus longues, périodes de gradation qui durent des années. De nouvelles découvertes du télescope spatial Hubble de la NASA suggèrent que les mêmes processus qui se sont produits sur Bételgeuse se produisent dans cette hypergéante, mais à une échelle beaucoup plus grande.
"VY Canis Majoris se comporte un peu comme Bételgeuse sous stéroïdes, " a expliqué le responsable de l'étude, l'astrophysicienne Roberta Humphreys de l'Université du Minnesota, Minneapolis.
Comme Bételgeuse, Les données de Hubble suggèrent la réponse à la raison pour laquelle cette plus grande étoile s'assombrit. Pour Bételgeuse, la gradation correspondait à un écoulement gazeux ayant pu former des poussières, qui a brièvement obstrué une partie de la lumière de Bételgeuse de notre vue, créant l'effet de gradation.
"Dans VY Canis Majoris, nous voyons quelque chose de similaire, mais à une échelle beaucoup plus grande. Des éjections massives de matière qui correspondent à sa décoloration très profonde, ce qui est probablement dû à la poussière qui bloque temporairement la lumière de l'étoile, " dit Humphreys.
L'énorme hypergéante rouge est de 300, 000 fois plus lumineux que notre Soleil. S'il remplaçait le Soleil dans notre propre système solaire, le monstre gonflé s'étendrait sur des centaines de millions de kilomètres, entre les orbites de Jupiter et de Saturne.
"Cette étoile est absolument incroyable. C'est l'une des plus grandes étoiles que nous connaissions - une très évoluée, supergéante rouge. Il en a eu plusieurs, éruptions géantes, " expliqua Humphreys.
Des arcs géants de plasma entourent l'étoile à des distances qui sont des milliers de fois plus éloignées que la Terre ne l'est du Soleil. Ces arcs ressemblent aux protubérances solaires de notre propre Soleil, seulement à une échelle beaucoup plus grande. Aussi, ils ne sont pas physiquement connectés à l'étoile, mais plutôt, semblent avoir été jetés et s'éloignent. Certaines des autres structures proches de l'étoile sont encore relativement compactes, ressemblant à de petits nœuds et à des traits nébuleux.
Dans les précédents travaux de Hubble, Humphreys et son équipe ont pu déterminer quand ces grandes structures ont été éjectées de l'étoile. Ils ont trouvé des dates s'étendant sur plusieurs centaines d'années, certains aussi récemment que les 100 à 200 dernières années.
Maintenant, dans un nouveau travail avec Hubble, les chercheurs ont résolu des caractéristiques beaucoup plus proches de l'étoile qui pourraient avoir moins d'un siècle. En utilisant Hubble pour déterminer les vitesses et les mouvements des nœuds rapprochés de gaz chaud et d'autres caractéristiques, Humphreys et son équipe ont pu dater ces éruptions avec plus de précision. Ce qu'ils ont trouvé était remarquable :beaucoup de ces nœuds sont liés à plusieurs épisodes des XIXe et XXe siècles, lorsque VY Canis Majoris s'est évanoui à un sixième de sa luminosité habituelle.
Contrairement à Bételgeuse, VY Canis Majoris est maintenant trop faible pour être vu à l'œil nu. L'étoile était autrefois visible, mais elle s'est tellement estompée qu'elle ne peut maintenant être vue qu'avec des télescopes.
L'hypergéante perd 100 fois plus de masse que Bételgeuse. La masse de certains nœuds est plus du double de la masse de Jupiter. "C'est incroyable que la star puisse le faire, " Humphreys a déclaré. " L'origine de ces épisodes de perte de masse élevée à la fois dans VY Canis Majoris et Betelgeuse est probablement causée par une activité de surface à grande échelle, grandes cellules convectives comme sur le Soleil. Mais sur VY Canis Majoris, les cellules peuvent être aussi grandes que l'ensemble du Soleil ou plus grandes."
"C'est probablement plus courant chez les supergéantes rouges que les scientifiques ne le pensaient et VY Canis Majoris est un exemple extrême, " Humphreys a poursuivi. " C'est peut-être même le principal mécanisme qui entraîne la perte de masse, ce qui a toujours été un peu un mystère pour les supergéantes rouges."
Bien que d'autres supergéantes rouges soient d'une luminosité comparable et éjectent beaucoup de poussière, aucun d'eux n'est aussi complexe que VY Canis Majoris. "Alors, quelle est sa particularité ? VY Canis Majoris est peut-être dans un état évolutif unique qui le sépare des autres étoiles. C'est probablement aussi actif sur une très courte période, peut-être seulement quelques milliers d'années. Nous n'allons pas en voir beaucoup autour, " dit Humphreys.
La star a commencé sa vie comme une super chaude, brillant, étoile supergéante bleue peut-être jusqu'à 35 à 40 fois la masse de notre Soleil. Après quelques millions d'années, à mesure que la vitesse de combustion de la fusion d'hydrogène dans son noyau changeait, l'étoile est devenue une supergéante rouge. Humphreys soupçonne que l'étoile est peut-être brièvement revenue à un état plus chaud, puis est revenue à un stade de supergéante rouge.
"Peut-être ce qui rend VY Canis Majoris si spécial, si extrême, avec cet éjecta très complexe, c'est peut-être une supergéante rouge de deuxième étage, " a expliqué Humphreys. VY Canis Majoris a peut-être déjà perdu la moitié de sa masse. Plutôt que d'exploser en supernova, il pourrait simplement s'effondrer directement dans un trou noir.
Les conclusions de l'équipe apparaissent dans le 4 février Édition 2021 de La Journal astronomique .
