Le télescope Hubble saisit une pouponnière d'étoiles mastodontes

Lemonde Le 2016-03-20  Source

Lancé en 1990 par la navette américaine Discovery, le télescope spatial Hubble, œuvre conjointe de la NASA et de l'Agence spatiale européenne (ESA), a fêté l'an passé son quart de siècle en orbite autour de la Terre, ce qui fait de lui un vénérable vieillard. Mais le papy de l'espace, qui a subi plusieurs opérations de réparation au fil de son existence, a toujours bon pied bon œil – surtout bon œil... Il y a quelques jours je vous racontais qu'il avait repéré la plus lointaine des galaxies découvertes à  ce jour, et voilà  qu'il refait déjà  parler de lui avec une étude à  paraître dans un prochain numéro des Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), laquelle, signée par une équipe internationale, décrit ce qu'il faut bien appeler une pouponnière de mastodontes stellaires.

Imaginez que vous soyez dans l'hémisphère sud et doté d'un appareil photo doté d'un zoom surpuissant. Repérez la constellation de la Dorade et visez l'objet le plus intéressant qu'elle abrite, à  savoir le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine satellite de la Voie lactée et située à  quelque 160 000 années-lumière de nous. Puis zoomez en gardant au centre de votre objectif la petite tache rosée qui se trouve à  la périphérie du Grand Nuage de Magellan et que les astronomes appellent la nébuleuse de la Tarentule. Si vous zoomez et zoomez encore, va finir par apparaître un amas d'étoiles bleutées extrêmement brillantes. Vous êtes arrivé(e).

Cet amas s'appelle R136a et ce n'est pas un nouveau venu dans le monde de l'astronomie car il est étudié depuis des années. Il contient notamment R136a1, l'étoile la plus massive connue à  ce jour, une géante qui totalise 265 fois la masse du Soleil. Avec plus de 40 000°C à  sa surface et une luminosité valant 8,7 millions de fois celle de notre astre du jour, R136a1 est un monstre fait étoile. Mais l'étude des MNRAS montre que d'autres poids lourds stellaire l'accompagnent. L'analyse des données recueillies par Hubble, notamment dans la gamme des ultra-violets étant donné l'énergie colossale que dégagent ces objets, montre en effet que huit autres étoiles de plus de 100 masses solaires l'accompagnent. Ce groupe de neuf astres brille comme 30 millions de Soleils... Les chercheurs ont également recensé des dizaines d'étoiles appartenant à  la catégorie inférieure, celle des plus de 50 masses solaires.

Si j'ai parlé de "pouponnière" au sujet de R136a, c'est tout simplement parce que ces géantes bleues sont forcément apparues récemment (à  l'échelle des temps astronomiques). Pourquoi ? Parce que, même si l'on pourrait croire que plus une étoile est grosse plus elle met de temps à  consumer son carburant, c'est exactement le contraire qui se produit : les monstres cosmiques brûlent la chandelle par les deux bouts et leur espérance de vie n'est que de 2 à  3 millions d'années – à  titre de comparaison, le Soleil a déjà  un peu plus de 4,5 milliards d'années et ne se trouve qu'à  la moitié de son existence. Les chercheurs ont calculé que la plupart des membres de R136a sont des bébés stellaires de moins de 300 000 ans. Mais des bébés qui ont d'énormes renvois... Ils éjectent en effet d'importantes quantités de matière à  des vitesses incroyables, quelque 3 000 kilomètres par seconde pour certains, ce qui équivaut à  un pourcent de la vitesse de la lumière.

Il faut dépasser la fascination que peuvent exercer ces chiffres énormes pour pointer le problème qu'ils posent aux astrophysiciens, celui de la formation de tels astres. Pendant longtemps on a pensé qu'aucune étoile ne pouvait dépasser les 150 masses solaires. Il a fallu revoir cette idée avec la découverte des géantes supermassives dont R136a1 est le plus imposant exemple. Pour s'en sortir, les chercheurs ont imaginé qu'un tel mastodonte pouvait naître de la fusion de deux étoiles géantes. Mais l'amas bleuté de la nébuleuse de la Tarentule leur lance un nouveau défi, parce qu'il n'y a pas qu'une seule étoile de plus de 150 fois la masse du Soleil, mais quatre. Et que cinq étoiles de plus de 100 masses solaires les accompagnent... Le tout dans un périmètre si restreint que, selon les auteurs de l'étude, il est difficile de penser, avec les modèles actuels, que toute cette population de géantes soit le fruit d'une cascade de fusions stellaires. Les astrophysiciens vont devoir remettre leur ouvrage sur le métier.

Pierre Barthélémy (suivez-moi ici sur Twitter ou bien là  sur Facebook)

Lire aussi : Deux étoiles géantes s'embrassent avant leur fin tragique

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