Lorsque notre Soleil commencera à mourir, il deviendra une géante rouge car il manquera de carburant hydrogène en son cœur. Mais ne vous inquiétez pas, cela n'arrivera pas avant 5 milliards d'années. Mais maintenant, les astronomes ont pu observer en détail la mort d'une étoile semblable au soleil à environ 550 années-lumière de la Terre pour mieux comprendre ce que la fin pourrait être pour notre Soleil. L'étoile, Chi Cygni, a gonflé de taille, et se tord maintenant dans ses affres. L'étoile a commencé à pulser de façon spectaculaire à l'intérieur et à l'extérieur, battant comme un cœur géant. De nouvelles photos rapprochées de la surface de cette étoile lointaine montrent ses mouvements lancinants avec des détails sans précédent.
"Ce travail ouvre une fenêtre sur le sort de notre Soleil dans cinq milliards d'années, alors qu'il approche de la fin de sa vie", a déclaré Sylvestre Lacour de l'Observatoire de Paris, qui dirigeait une équipe d'astronomes étudiant Chi Cygni.
Les scientifiques ont comparé l'étoile à une voiture en panne d'essence. Le «moteur» commence à cracher et à pulser. Sur Chi Cygni, les crachats apparaissent comme un éclaircissement et une atténuation, causés par la contraction et l'expansion de l'étoile.
Pour la première fois, les astronomes ont photographié en détail ces changements spectaculaires.
«Nous avons essentiellement créé une animation d'une étoile pulsante à l'aide d'images réelles», a déclaré Lacour. "Nos observations montrent que la pulsation n'est pas seulement radiale, mais s'accompagne d'inhomogénéités, comme le hotspot géant qui est apparu au rayon minimum."
Les étoiles à ce stade de la vie sont appelées variables Mira. En pulsant, l'étoile gonfle de ses couches externes, ce qui en quelques centaines de milliers d'années créera une nébuleuse planétaire brillante.
Chi Cygni bat tous les 408 jours. À son plus petit diamètre de 300 millions de miles, il devient tacheté de taches brillantes alors que des panaches massifs de plasma chaud parcourent sa surface, comme les granules vus à la surface de notre Soleil, mais beaucoup plus gros. Au fur et à mesure de son expansion, Chi Cygni se refroidit et s'assombrit, atteignant un diamètre de 480 millions de miles - suffisamment grand pour engloutir et cuire la ceinture d'astéroïdes de notre système solaire.
L'imagerie d'étoiles variables est une tâche extrêmement difficile. Premièrement, les variables Mira se cachent dans une coquille compacte et dense de poussière et de molécules. Pour étudier la surface stellaire à l'intérieur de la coquille, les astronomes doivent observer les étoiles dans la lumière infrarouge, ce qui leur permet de voir à travers la coquille des molécules et de la poussière, comme les rayons X permettent aux médecins de voir les os dans le corps humain.
Deuxièmement, ces étoiles sont très éloignées et apparaissent donc très petites. Même si elles sont énormes par rapport au Soleil, la distance les fait apparaître pas plus grandes qu'une petite maison sur la lune vue de la Terre. Les télescopes traditionnels n'ont pas la bonne résolution. Par conséquent, l'équipe s'est tournée vers une technique appelée interférométrie, qui consiste à combiner la lumière provenant de plusieurs télescopes pour produire une résolution équivalente à un télescope aussi grande que la distance entre eux.
Ils ont utilisé le réseau de télescopes optiques infrarouges du Smithsonian Astrophysical Observatory, ou IOTA, qui était situé au Whipple Observatory sur le mont Hopkins, en Arizona.
"L'IOTA offrait des capacités uniques", a déclaré le co-auteur Marc Lacasse du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Cela nous a permis de voir des détails dans les images qui sont environ 15 fois plus petits que ceux qui peuvent être résolus dans les images du télescope spatial Hubble."
L'équipe a également reconnu l'utilité des nombreuses observations fournies chaque année par les astronomes amateurs du monde entier, fournies par l'American Association of Variable Star Observers (AAVSO).
Dans la prochaine décennie, la perspective d'une imagerie ultra-nette rendue possible par l'interférométrie excite les astronomes. Les objets qui, jusqu'à présent, paraissaient ponctuels révèlent progressivement leur vraie nature. Les surfaces stellaires, les disques d'accrétion de trous noirs et les régions formant des planètes entourant les étoiles nouveau-nées étaient tous principalement compris à l'aide de modèles. L'interférométrie promet de révéler leurs vraies identités et, avec elles, quelques surprises.
Les nouvelles observations de Chi Cygni sont rapportées dans le numéro du 10 décembre de The Astrophysical Journal.
Source: Centre Harvard-Smithsonian d'astrophysique
