Une immense tache brillante à la surface de Bételgeuse révélée par ALMA
Publié par Adrien le 13/07/2017 à 00:00
Source: Observatoire de Paris
Une équipe internationale comprenant un astronome de l'Observatoire de Paris, obtient, grâce à l'interféromètre géant ALMA, l'image la plus détaillée de la surface d'une autre étoile que le Soleil, aux longueurs d'onde radio: celle de Bételgeuse (Le terme Bételgeuse fait référence à:). L'image paraît le 20 juin 2017 dans le journal européen Astronomy & Astrophysics.


Image ALMA de Bételgeuse à une longueur d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) de 0,8 millimètre, représentée avec les orbites des planètes du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre...) à l'échelle.
© ESO/ALMA/P. Kervella

Bételgeuse est l'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 proche de la Terre.) 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...), la plus proche du 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...), facilement observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un paramètre physique, ou plus...) à l'oeil nu dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) d'hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) de l'hémisphère Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.).

Située à environ 700 années-lumière, Bételgeuse est une étoile gigantesque, plus de 1000 fois plus grosse que le Soleil.

Elle est une des plus grandes étoiles du ciel en terme de taille apparente, et donc une cible particulièrement favorable pour observer sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet...).

L'image prise par ALMA révèle que 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 de...) de cette étoile n'est pas uniforme, avec une immense tache brillante très chaude dans la partie nord-est (Le nord-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux nord et est. Le nord-est est opposé au sud-ouest.) de son disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.).

Cette tache a une 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...) de plusieurs fois la taille de l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) du Soleil, et est environ 1000 degrés plus chaude que le reste de sa surface.

Cette découverte implique que l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) étendue des supergéantes rouges est chauffée de manière inhomogène. Une colossale éruption magnétique, similaire à celles observées régulièrement sur le Soleil, pourrait expliquer la présence de cette tache.

L'évolution des supergéantes rouges conduit à l'éjection d'une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre...) de leur matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) dans l'espace via un vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les...) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces...) très intense. Il contient des éléments lourds essentiels pour la formation de nouvelles étoiles et de planètes.

Mais le mécanisme de son éjection est encore mal compris. Le champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée...) pourrait donc être un facteur essentiel pour expliquer comment la matière de l'étoile est transportée depuis sa surface jusque dans le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est habituellement extrêmement ténu, avec des densités typiques allant de...).


Le radiotélescope ALMA sur le plateau de Chajnantor, à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique...) de 500 mètres dans les Andes chiliennes. ALMA est constitué de 66 antennes individuelles utilisées conjointement, et qui peuvent être séparées jusqu'à 16 km pour synthétiser la résolution angulaire qu'aurait un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille apparente...) de cette taille. Bételgeuse est visible sur l'image comme une étoile orangée près du centre de l'image.
© ESO/Y. Beletsky

Constitué de 66 antennes individuelles de 7 à 12 mètres de 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. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer qu'une...), ALMA est le radiotélescope le plus puissant existant actuellement aux longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques.

Les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) de Bételgeuse ont été obtenues en utilisant la configuration la plus étendue de l'instrument, dont les antennes les plus éloignées étaient séparées de 16 km sur le haut plateau de Chajnantor (nord du Chili), à plus de 5000 mètres d'altitude.
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