Pendant des décennies, les scientifiques ont observé que Regulus, l'étoile la plus brillante de la constellation du Lion, tourne beaucoup plus vite que le soleil. Mais grâce à un nouveau réseau télescopique puissant, les astronomes savent maintenant avec une clarté sans précédent ce que cela signifie pour ce corps céleste massif.
Un groupe d'astronomes, dirigé par Hal McAlister, directeur du Center for High Angular Resolution Astronomy de la Georgia State University, a utilisé le réseau de télescopes du centre pour détecter pour la première fois les distorsions induites par rotation de Regulus. Les scientifiques ont mesuré la taille et la forme de l'étoile, la différence de température entre ses régions polaire et équatoriale et l'orientation de son axe de rotation. Les observations des chercheurs sur Regulus représentent la première sortie scientifique du réseau CHARA, qui est devenu systématiquement opérationnel au début de 2004.
La plupart des étoiles tournent tranquillement autour de leurs axes de rotation, dit McAlister. Le soleil, par exemple, effectue une rotation complète en environ 24 jours, ce qui signifie que sa vitesse de rotation équatoriale est d'environ 4500 miles par heure. La vitesse de rotation équatoriale de Regulus est de près de 700 000 miles par heure et son diamètre est environ cinq fois supérieur à celui du soleil. Regulus se gonfle également ostensiblement à son équateur, une rareté stellaire.
La force centrifuge de Regulus la fait se dilater de sorte que son diamètre équatorial est un tiers plus grand que son diamètre polaire. En fait, si Regulus tournait environ 10% plus rapidement, sa force centrifuge vers l'extérieur dépasserait l'attraction de la gravité vers l'intérieur et l'étoile se séparerait, explique McAlister, directeur de CHARA et professeur Regents d'astronomie à Georgia State.
En raison de sa forme déformée, Regulus, une seule étoile, présente ce que l'on appelle un «assombrissement par gravité»? l'étoile devient plus brillante à ses pôles qu'à son équateur - un phénomène précédemment détecté uniquement dans les étoiles binaires. Selon McAlister, l'assombrissement se produit parce que Regulus est plus froid à son équateur qu'à ses pôles. Le renflement équatorial de Regulus diminue l'attraction de la gravité à l'équateur, ce qui fait baisser la température. Les chercheurs de CHARA ont découvert que la température aux pôles de Regulus est de 15 100 degrés Celsius, tandis que la température de l’équateur n’est que de 10 000 Celsius. La variation de température fait que l'étoile est environ cinq fois plus lumineuse à ses pôles qu'à son équateur. La surface de Regulus est si chaude que l’étoile est en fait près de 350 fois plus lumineuse que le soleil.
Les chercheurs de CHARA ont découvert une autre bizarrerie lorsqu'ils ont déterminé l'orientation de l'axe de rotation de l'étoile, explique McAlister.
"Nous regardons l'étoile essentiellement sur l'équateur, et l'axe de rotation est incliné d'environ 86 degrés par rapport à la direction nord dans le ciel", dit-il. «Mais, curieusement, l'étoile se déplace dans l'espace dans la même direction que son pôle pointe. Regulus se déplace comme une énorme balle qui tourne dans l'espace. Nous ne savons pas pourquoi c'est le cas. »
Les astronomes ont vu Regulus à l'aide des télescopes de CHARA pendant six semaines au printemps dernier pour obtenir des données interférométriques qui, combinées à des mesures spectroscopiques et à des modèles théoriques, ont créé une image de l'étoile qui révèle les effets de son spin incroyablement rapide. Les résultats seront publiés ce printemps dans The Astrophysical Journal.
Le réseau CHARA, situé au sommet du mont. Wilson, dans le sud de la Californie, fait partie d'une poignée de nouveaux «super» instruments composés de plusieurs télescopes optiquement liés pour fonctionner comme un seul télescope de taille énorme. Le réseau se compose de six télescopes, chacun contenant un miroir collecteur de lumière d'un mètre de diamètre. Les télescopes sont disposés en forme de «Y», les télescopes les plus externes étant situés à environ 200 mètres du centre du réseau.
Une combinaison précise de la lumière des télescopes individuels permet au réseau CHARA de se comporter comme s'il s'agissait d'un seul télescope avec un miroir de 330 mètres de diamètre. Le tableau ne peut pas montrer des objets très faibles détectés par des télescopes tels que les télescopes géants Keck de 10 mètres à Hawaï, mais les scientifiques peuvent voir les détails dans des objets plus brillants presque 100 fois plus nets que ceux pouvant être obtenus en utilisant le tableau Keck. Fonctionnant aux longueurs d'onde infrarouges, le réseau CHARA peut voir des détails aussi petits que 0,0005 secondes d'arc. (Une seconde d'arc correspond à 1/3 600 de degré, ce qui équivaut à la taille angulaire d'un centime vu à une distance de 2,3 miles.) En plus des chercheurs de l'État de Géorgie, l'équipe CHARA comprend des collaborateurs des Observatoires nationaux d'astronomie optique de Tucson, Ariz ., et le Michelson Science Center de la NASA au California Institute of Technology à Pasadena.
Le réseau CHARA a été construit avec le financement de la National Science Foundation, Georgia State, la W. M. Keck Foundation et la David and Lucile Packard Foundation. La NSF a également accordé des fonds pour la recherche en cours au réseau CHARA.
Source d'origine: Georgia State University
