L’immense étoile Antarès est finalement assez grande pour remplir le système solaire au-delà de l’orbite de Mars

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Une équipe internationale de chercheurs a découvert que l’étoile supergéante rouge Antarès est encore plus énorme que prévu.

De précédentes recherches ont montré qu’Antarès, qui se trouve à environ 550 années-lumière dans la constellation du Scorpion, est environ 700 fois plus grande que le Soleil, mais ce nombre augmente considérablement lorsqu’elle est cartographiée dans un spectre différent.

Image d’entête : représentation artistique de l’atmosphère d’Antarès. Vue à l’œil nu (jusqu’à la photosphère), Antares est environ 700 fois plus grande que notre soleil, assez grande pour remplir le système solaire au-delà de l’orbite de Mars (échelle du système solaire indiquée pour comparaison). Mais ALMA et VLA ont montré que son atmosphère, y compris la chromosphère inférieure et supérieure et les zones de vent, s’étend 12 fois plus loin que cela. (NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Selon Eamon O’Gorman, astronome à l’Institut des études avancées de Dublin (Irlande) et auteur principal d’une nouvelle étude sur le projet publiée cette semaine (lien plus bas) :

La taille d’une étoile peut varier considérablement en fonction de la longueur d’onde de la lumière avec laquelle elle est observée.

Les grandes longueurs d’onde du Very Large Array ont révélé l’atmosphère de la supergéante à près de 12 fois le rayon de l’étoile.

L’équipe a utilisé les dernières observations du radiotélescope Very Large Array (Nouveau-Mexique) combiné à celles de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array pour étudier l’atmosphère d’Antares et, dans le processus, elle a assemblé la carte la plus détaillée d’une étoile en dehors de notre Soleil.

Images radio d’Antares avec l’ALMA et le VLA. L’ALMA a observé Antares près de sa surface dans des longueurs d’onde plus courtes, et les longueurs d’onde plus longues observées de plus loinpar le VLA ont révélé l’atmosphère de l’étoile. Sur l’image du VLA, un vent énorme est visible sur la droite, éjecté d’Antares et éclairé par sa compagne plus petite mais plus chaude, l’étoile Antares B. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), E. O’Gorman ; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Les supergéantes rouges sont les plus grandes étoiles que l’on trouve dans l’univers en termes de volume, mais pas de masse. Elles sont relativement froides et se forment à partir d’étoiles qui commencent à s’effondrer sur elles-mêmes. En fin de vie, elles s’effondrent en une supernova.

La région située juste au-dessus de la surface de la supergéante rouge, la chromosphère, est plus froide que celle du Soleil. Elle est également beaucoup plus vaste, s’étendant sur 2,5 fois son rayon, par rapport à la chromosphère du Soleil, qui ne s’étend que sur 0,5 % de son rayon.

Représentation artistique de l’étoile supergéante rouge Antarès. (NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Selon O’Gorman :

Nous avons constaté que la chromosphère est « tiède » plutôt que chaude, à des températures stellaires. La différence s’explique par le fait que nos mesures radio sont un thermomètre sensible pour la plupart des gaz et du plasma dans l’atmosphère stellaire, alors que les observations optiques et ultraviolettes passées n’étaient sensibles qu’aux gaz et au plasma très chauds.

En examinant la chromosphère de l’étoile, ils ont même pu dire d’où partent les vents stellaires à sa surface.

Selon le coauteur, Graham Harper, de l’université du Colorado :

Connaître la taille et la température réelles des zones atmosphériques nous donne une idée sur la façon dont ces vents énormes commencent à se former et de la quantité de masse qui est éjectée.

L’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics : ALMA and VLA reveal the lukewarm chromospheres of the nearby red supergiants Antares and Betelgeuse et présentée sur le site du NRAO : Supergiant Atmosphere of Antares Revealed by Radio Telescopes.