Constellation d’Orion: le battement de cœur de l’étoile Iota Orionis

Des chercheurs découvrent le plus grand battement de cœur stellaire grâce aux plus petits télescopes spatiaux.

Des chercheurs découvrent le plus grand battement de cœur stellaire grâce aux plus petits télescopes spatiaux.

Crédit : Illustration de Danielle Futselaar.

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Des chercheurs découvrent le plus grand battement de cœur stellaire grâce aux plus petits télescopes spatiaux.

Les astronomes du projet de la constellation BRITE (pour Bright Target Explorer) et de l'observatoire Ritter ont découvert un battement répétitif, d’une amplitude de un pour cent, de la brillance d'une étoile très massive qui pourrait changer notre compréhension de ces astres. Iota Orionis, un système composé de deux étoiles, est l’objet le plus brillant dans l'épée de la constellation d'Orion et est facilement visible à l'œil nu. Sa variabilité, unique en son genre, a été décrite dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Elle a été découverte en utilisant les plus petits satellites astronomiques du monde, appelés «nanosatellites». «À titre de première mission fonctionnelle d'astronomie à l’aide de nanosatellites, la constellation BRITE est à l'avant-garde de cette révolution spatiale», déclare Gregg Wade, du Collège militaire royal du Canada, chercheur principal du volet canadien du projet.

L’intensité lumineuse de cet objet est relativement stable 90 % du temps, mais elle diminue ensuite rapidement et est suivie d'un grand sursaut. «Les variations ressemblent de façon frappante à un électrocardiogramme montrant les rythmes sinusoïdaux du cœur, connus sous le nom de battements cardiaques», explique le chercheur postdoctoral Herbert Pablo, de l’Université de Montréal, membre du Centre de recherche en astrophysique du Québec et aussi chercheur principal du projet de la constellation BRITE. Cette variation inhabituelle est le résultat de l'interaction des deux étoiles dans une orbite fortement elliptique de 30 jours l’une autour de l'autre.

Les deux étoiles passent la majorité de leur temps très éloignées l’une de l’autre mais, pendant un court laps de temps, une fois à chaque orbite, elles sont huit fois plus près. À ce moment-là, la force gravitationnelle entre les deux étoiles devient si forte qu'elle les déforme rapidement, comme lorsqu’on tire sur l'extrémité d'un ballon, provoquant ainsi des changements inusités dans leur brillance. Iota Orionis est le premier système binaire massif (35 fois la masse du Soleil) pour lequel cet effet a été remarqué; sa masse est d’un ordre de grandeur supérieur à celui de tous les autres déjà connus et permet de déterminer directement les masses et les rayons des composantes du système.

Une étoile qui tremble est comme un livre ouvert

Fait encore plus intéressant, de tels systèmes permettent de sonder l'intérieur des étoiles elles-mêmes. «Lorsque les deux étoiles se rapprochent, la force gravitationnelle intense déclenche des vibrations dans ces astres grâce auxquelles nous pouvons sonder leur fonctionnement interne, tout comme nous le faisons pour l'intérieur de la Terre lors des séismes», note Herbert Pablo. En général, le phénomène des tremblements est très rare dans les étoiles massives et c'est la première fois qu’ils sont observés dans une étoile massive; c’est d’autant plus exceptionnel que dans ce cas la masse et le rayon sont connus. Ces tremblements sans précédent ont également révélé les premiers indices de la façon dont ces étoiles évolueront.

Les astronomes espèrent que cette découverte entraînera celle d'autres systèmes de ce genre qui pourront mener à un changement fondamental dans la façon dont nous étudions l'évolution des étoiles massives. Cette recherche est d’une grande importance, car les étoiles massives sont des laboratoires dans lesquels se créent les éléments essentiels à la vie humaine.

Relations avec les médias

  • Robert Lamontagne
    Centre de recherche en astrophysique du Québec
    Tél: 514 343-6111, poste 3195
  • Julie Gazaille
    Université de Montréal
    Tél: 514 343-6796