Les modèles stellaires prédisent que les noyaux des étoiles massives devraient tourner extrêmement rapidement, jusqu'à des centaines de fois par seconde. Cependant, les observations montrent que les noyaux des étoiles supergéantes rouges tournent beaucoup plus lentement, généralement seulement quelques fois par seconde. Cet écart entre les prévisions théoriques et les taux de rotation observés est souvent appelé « problème de rotation du cœur » ou « problème de ralentissement du cœur ». Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer la lente rotation des noyaux stellaires :

Freinage magnétique :Les champs magnétiques générés dans les couches externes des étoiles peuvent interagir avec le vent stellaire, créant une traînée qui ralentit la rotation de la surface de l'étoile. Au fil du temps, cet effet de freinage peut se propager vers l’intérieur, entraînant une diminution de la vitesse de rotation du noyau.

Ondes gravitationnelles :les étoiles massives émettent des ondes gravitationnelles, qui sont des ondulations dans l'espace-temps. L'émission d'ondes gravitationnelles emporte le moment cinétique, réduisant progressivement la vitesse de rotation de l'étoile. Pour les étoiles à rotation rapide, ce processus peut contribuer de manière significative à la diminution de la rotation du noyau.

Processus de mélange interne :Les noyaux stellaires subissent divers processus de mélange, tels que le mélange induit par convection et par cisaillement. Ces processus transportent le moment cinétique du noyau vers les couches externes, ralentissant ainsi efficacement la rotation du noyau.

Perte de masse :les étoiles massives subissent une perte de masse importante à cause des vents stellaires. Cette perte de masse emporte le moment cinétique, car le matériau expulsé tourne généralement à une vitesse plus élevée que le noyau. Au fil du temps, une perte de masse persistante peut entraîner une diminution substantielle du taux de rotation du noyau.

Instabilités induites par la rotation :Dans certains cas, une rotation rapide peut déclencher des instabilités au sein de l'étoile. Ces instabilités peuvent amener l'étoile à perdre de la matière et/ou à redistribuer son moment cinétique, entraînant un taux de rotation du noyau plus lent.

Il est probable qu’une combinaison de ces mécanismes contribue à la lente rotation des noyaux stellaires. De plus, les taux de rotation des noyaux stellaires peuvent varier en fonction de divers facteurs, tels que la masse de l'étoile, son stade d'évolution et sa binarité. Des recherches et des observations supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement le problème principal de la rotation stellaire et obtenir une image complète de la rotation stellaire.