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Posté par Michel le Mercredi 13/01/2010 à 00:00
Des détails sans précédent à la surface de l'étoile Bételgeuse
En utilisant la technique de l'interférométrie, une équipe internationale conduite par un astronome de l'Observatoire de Paris (LESIA) a obtenu une image sans précédent de la surface de l'étoile supergéante rouge Bételgeuse de la constellation d'Orion. Le cliché révèle la présence de deux gigantesques taches brillantes dont la taille équivaut à la distance Terre-Soleil: elles couvrent en grande partie l'astre. Il s'agit d'une première indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit ou oral.) forte et directe de la présence de phénomènes de convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont en fait impropres) par au moins un fluide. Ainsi durant la cuisson des pâtes,...), transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications...) de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) par la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de...) en mouvement, dans une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus...) autre que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...). Ce résultat permet de mieux comprendre la structure et l'évolution des étoiles supergéantes.

Bételgeuse est une étoile supergéante rouge (Les supergéantes rouges sont des étoiles relativement massives qui sont en train de terminer leur phase de séquence principale. En d'autres termes, elles ont consommé l'ensemble de leur hydrogène dans leur cœur. Puisque la...) située dans la constellation d'Orion. Cet astre est bien différent de notre Soleil: 600 fois plus gros en dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce...), il rayonne environ 100 000 fois plus d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.). Mais à l'instar du Soleil, ce type d'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une...) semble aussi présenter une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet...) peuplée de taches brillantes ou sombres, plus ou moins chaudes ou froides. Ces structures seraient principalement dues au phénomène de convection, c'est-à-dire au transport de la chaleur par les courants de matière en mouvement. Ce bouillonnement s'observe tous les jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) dans les casseroles d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) chauffée en ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état vapeur. Ce phénomène est une vaporisation.). À la surface du Soleil, la plus proche des étoiles, ces taches sont assez bien connues et visibles. Cependant, ce n'est pas du tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le cas pour les autres étoiles et notamment les supergéantes. La taille, les caractéristiques physiques et le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de vie (La vie est le nom donné :) de ces structures dynamiques restent autant d'inconnues.


La surface de l'étoile Bételgeuse en proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) à 1.64 micron de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...),
obtenue avec l'interféromètre IOTA (Arizona). L'image a été reconstruite grâce à deux algorithmes
différents, qui donnent les mêmes détails, de 9 mas (milli-arc seconde).
Le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère.) de l'étoile est d'environ 40 mas.

D'autres images de moindre qualité, de la surface de Bételgeuse avaient déjà été obtenues dans le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur...). Il s'agissait essentiellement de modèles de surface de l'astre contraints à partir des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) interférométriques. A présent, les chercheurs disposent d'une véritable image dont la richesse dépasse celle qu'il est possible d'imaginer à partir d'un modèle. Pour la première fois, on peut dire que deux taches sont présentes et déterminer la taille de la plus grande. Cette différence de dimension constatée laisse peut-être présager de phénomènes physiques différents.

L'analyse de la brillance des taches montre un écart de 500 degrés par rapport à la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et...) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des...) de l'étoile (3 600 kelvins). La plus grande des deux structures présente une dimension équivalente au quart de celle de l'étoile (soit une fois et demie la distance Terre-Soleil). Ceci marque une nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme est un emprunt...) différence avec le Soleil où les cellules de convection sont beaucoup plus fines et atteignent à peine 1/20e du rayon solaire (En astrophysique, le rayon solaire est l'unité de longueur conventionnellement utilisée pour exprimer la taille des étoiles. Elle est égale à la longueur...) (quelques fois le rayon de la Terre). Ces caractéristiques sont compatibles avec l'idée de taches lumineuses produites par la convection. Ces résultats constituent une première indication forte et directe de la présence de phénomènes de convection à la surface d'une étoile autre que le Soleil.

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Source et illustration: Observatoire de Paris