Image modèle de cepheid L Carinae. Crédit d'image: Cliquez pour agrandir
Le très grand interféromètre du télescope de l'Observatoire européen austral a découvert trois étoiles variables de Céphéide entourées d'un cocon de gaz chaud. Quand une céphéide bat, la vitesse de sa photosphère change de façon spectaculaire. Il se pourrait que cette enveloppe soit un matériau stellaire laissé derrière lorsque l'étoile grandit et se rétrécit.
En utilisant le Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l'ESO à Cerro Paranal, Chili, et l'interféromètre CHARA à Mount Wilson, Californie, une équipe d'astronomes français et nord-américains a découvert des enveloppes autour de trois céphéides, dont l'étoile polaire. C'est la première fois que l'on trouve de la matière autour des membres de cette importante classe d'étoiles rares et très lumineuses dont la luminosité varie de façon très régulière. Les céphéides jouent un rôle crucial en cosmologie, étant l'une des premières «étapes» sur l'échelle de distance cosmique.
Le sud de Cepheid L Carinae a été observé avec l'instrument VINCI et MIDI au VLTI, tandis que Polaris (l'étoile polaire) et Delta Cephei (le prototype de sa classe) ont été examinés avec FLUOR sur CHARA, situé de l'autre côté de l'équateur. FLUOR est l'instrument prototype de VINCI. Les deux ont été construits par l'Observatoire de Paris (France).
Pour la plupart des étoiles, les observations faites avec les interféromètres suivent très étroitement les modèles stellaires théoriques. Cependant, pour ces trois étoiles, une infime déviation a été détectée, révélant la présence d'une enveloppe.
«Le fait que de telles déviations aient été trouvées pour les trois étoiles, qui ont cependant des propriétés très différentes, semble impliquer que les enveloppes entourant les céphéides sont un phénomène répandu», a déclaré Pierre Kervella, l'un des principaux auteurs.
Les enveloppes se sont avérées 2 à 3 fois plus grandes que l'étoile elle-même. Bien que ces étoiles soient assez grandes - environ cinquante à plusieurs centaines de rayons solaires - elles sont si éloignées qu’elles ne peuvent pas être résolues par des télescopes simples. En effet, même les plus grandes céphéides du ciel sous-tendent un angle de seulement 0,003 seconde d'arc. L'observation est similaire à la visualisation d'une maison à deux étages sur la Lune.
Les astronomes doivent donc s'appuyer sur la technique interférométrique, qui combine la lumière de deux ou plusieurs télescopes distants, fournissant ainsi la résolution angulaire d'un télescope unique aussi grande que la séparation entre eux. Avec le VLTI, il est possible d'atteindre une résolution de 0,001 seconde d'arc ou moins.
"Les processus physiques qui ont créé ces enveloppes sont encore incertains, mais, par analogie avec ce qui se passe autour d'autres classes d'étoiles, il est très probable que les environnements ont été créés par la matière éjectée par l'étoile elle-même", a déclaré Antoine Merand, responsable auteur du deuxième article décrivant les résultats.
Les céphéides pulsent avec des périodes de quelques jours. En conséquence, ils subissent régulièrement des oscillations de grande amplitude qui créent des mouvements très rapides de sa surface apparente (la photosphère) avec des vitesses allant jusqu'à 30 km / s, soit 108 000 km / h! Bien que cela reste à établir, il pourrait y avoir un lien entre la pulsation, la perte de masse et la formation des enveloppes.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESO
