Des amas d'étoiles étonnamment riches en hélium

Sur la base des spectres stellaires totalisant plus de 200 heures de temps effectif d'exposition avec le télescope VLT Kueyen de 8,2 m de Paranal (Chili), une équipe d'astronomes a fait une découverte surprenante concernant les étoiles dans l'amas globulaire géant Omega Centauri.

Il est bien connu depuis longtemps que, contrairement à d'autres amas de ce type, cet amas stellaire héberge deux populations différentes d'étoiles qui brûlent toujours de l'hydrogène en leurs centres. Une population, représentant un quart de ces étoiles, est plus bleue que l'autre.


En utilisant le spectrographe FLAMES qui convient particulièrement bien à cette sorte de travail, les astronomes ont constaté que les étoiles plus bleues contiennent plus d'éléments lourds que celles de la population rouge. C'était exactement à l'opposé des prévisions et ils sont arrivés à la conclusion que les étoiles plus bleues ont une surabondance de l'élément léger hélium de plus de 50 %. Elles sont en fait les étoiles les plus riches en hélium jamais observées. Mais pourquoi en est-il ainsi ?

L'équipe suggère que l'on peut expliquer cette énigme de la façon suivante. D'abord, un grand éclat de formation d'étoiles a eu lieu au cours duquel toutes les étoiles de la population rouge ont été produites. Comme d'autres étoiles normales, ces étoiles ont transformé leur hydrogène en hélium par combustion nucléaire. Certaines d'entre elles, avec des masses de 10 à 12 fois la masse du Soleil, ont explosé ensuite en supernovae, enrichissant ainsi le milieu interstellaire dans l'amas globulaire avec de l'hélium. Ensuite, les étoiles de population bleue se sont formées de ce milieu riche en hélium.


Cette découverte inattendue fournit de nouvelles idées importantes dans la manière dont les étoiles peuvent se former dans de plus grands systèmes stellaires.