En espérant que notre Soleil ne fasse pas de même : une toute petite étoile produit une super éruption stellaire

Des astronomes ont découvert une rare super éruption stellaire (superflare en anglais) plus puissante que tout ce qui a été observé sur notre Soleil à l’époque moderne, provenant d’une petite étoile “froide” de la taille de la planète Jupiter. Bien que les effets d’une telle éruption seraient dévastateurs pour notre société dépendante de la technologie, elle pourrait aider à relancer l’évolution de la vie sur des mondes éloignés.

Image d’entête : représentation artistique d’une super éruption stellaire sur une étoile naine L (Mark Garlick/ Université de Warwick)

On pense que les éruptions solaires se produisent lorsque l’énergie magnétique qui s’est accumulée à l’intérieur d’une étoile est soudainement et violemment libérée. Les particules chargées chauffent ainsi le plasma à la surface de l’étoile, ce qui aboutit à la libération explosive de grandes quantités de matière et de rayonnement. On sait que les éruptions se produisent souvent sur notre Soleil et qu’elles peuvent durer de quelques minutes à quelques heures.

Vues de la Terre à l’aide de puissants télescopes, elles servent de rappels de l’activité constante qui fait rage à la surface et au plus profond de notre étoile. Aussi belles que soient ces éruptions, elles représentent également une importante menace pour notre mode de vie ici sur Terre.

À la suite d’une éruption solaire, le rayonnement émis par la surface du Soleil se propage vers l’extérieur à travers le système solaire. Si une éruption se produit dans une région du Soleil tournée vers la Terre, les résidus stellaires qui en résulteraient frapperaient les barrières protectrices de notre planète.

Selon la puissance de l’éruption, cela peut donner lieu à un spectacle de lumière spectaculaire sous la forme d’une aurore polaire. Cependant, les effets d’une tempête solaire pourraient paralyser des systèmes technologiques vitaux.

L’éruption solaire la plus puissante de l’histoire moderne, orientée vers la Terre, est survenue à la surface du Soleil en 1859. Au cours de l’intense tempête géomagnétique qui a suivi, les systèmes télégraphiques partout dans le monde ont mal fonctionné et ont déclenché des étincelles, et des aurores ont été visibles aussi loin au sud que Cuba et Hawaii.

Si une tempête similaire frappait la Terre aujourd’hui, elle affecterait d’innombrables technologies vitales sensibles aux perturbations électromagnétiques, telles que les infrastructures énergétiques et les satellites GPS. Pour empirer les choses, les corps stellaires sont capables de générer des super éruptions qui sont beaucoup plus puissantes que l’activité qui a déclenché celle de 1859.

Les astronomes ont récemment observé un éblouissant superflux de lumière blanche émergeant d’une étoile naine L située à environ 250 années-lumière de la Terre appelée ULAS J224940.13-011236.9. Les auteurs de l’étude détaillant la découverte estiment que la super éruption stellaire a éclaté avec la puissance de 80 milliards de mégatonnes de TNT, la rendant 10 fois plus énergique que l’événement de 1859.

Son ampleur et sa puissance sont d’autant plus impressionnantes que l’étoile sur laquelle elle a pris naissance est si petite qu’on peut à peine l’appeler une étoile. ULAS J224940.13-011236.9 couvre environ un dixième du rayon de notre Soleil, lui donnant un volume proche de celui de la planète Jupiter.

Sa taille relativement petite le place dans la zone de transition entre les étoiles à part entière et les naines brunes. Ces dernières sont essentiellement des étoiles ratées qui n’ont pas réussi à accumuler suffisamment de masse pour déclencher le processus de fusion de l’hydrogène qui fait actuellement rage au plus profond de corps stellaires plus grands, dont notre propre Soleil.

Normalement, il aurait été très difficile pour la plupart des télescopes de repérer l’ULAS J224940.13-011236.9 dans le champ stellaire qui l’entoure, en raison de sa luminosité relativement faible. Cependant, en déclenchant l’éruption, l’étoile naine L a brièvement brillé 10 000 fois plus que la normale, ce qui en fait une cible facile pour un certain nombre d’observatoires terrestres et depuis l’orbite.

Selon James Jackman, du Département de physique de l’université de Warwick (Royaume-Uni) et auteur principal de la nouvelle étude :

L’activité des étoiles de faible masse diminue au fur et à mesure que l’on descend dans les masses inférieures, et nous nous attendons à ce que la chromosphère (une région de l’étoile qui supporte les éruptions) devienne plus froide ou plus faible. Le fait que nous ayons observé une éruption de lumière blanche de cette étoile de masse incroyablement basse, dont la chromosphère devrait être presque à son niveau le plus faible, montre qu’une forte activité magnétique peut persister jusqu’à ce niveau.

Alors qu’une super éruption stellaire aurait probablement un effet dévastateur sur les habitants de la planète Terre, elle pourrait contribuer à l’émergence de la vie sur des planètes en orbite autour d’étoiles naines L. Les étoiles les plus chaudes émettent de grandes quantités de rayonnement ultraviolet (UV), tandis que les étoiles naines L émettent plus de rayonnement vers l’extrémité infrarouge du spectre. Cependant, les super éruptions s’accompagnent d’une poussée importante de rayons UV.

Toujours selon Jackman :

Pour déclencher des réactions chimiques sur n’importe quelle planète en orbite et pour former des acides aminés qui forment la base de la vie, il faudrait un certain niveau de rayonnement UV. Ces étoiles n’ont normalement pas ça parce qu’elles émettent surtout dans l’infrarouge. Mais si elles produisaient une grosse éruption comme celle-ci pourrait déclencher certaines réactions.

L’étude publiée dans the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters : Detection of a giant white-light flare on an L2.5 dwarf with the Next Generation Transit Survey et présentée sur le site de l’université de Warwick : Explosion on Jupiter-sized star ten times more powerful than ever seen on our Sun.