Les chercheurs ont mené une étude approfondie sur 750 étoiles supergéantes bleues situées à 6 500 années-lumière de la Terre à l’aide du projet IACOB, fournissant des informations précieuses sur leur phase évolutive appelée « adolescence stellaire ». Les résultats de l’étude ouvrent la voie à la compréhension de la nature, de l’évolution et du rôle critique de ces étoiles dans l’univers, les travaux futurs visant à élucider leurs propriétés physiques et chimiques.
Les étoiles constituent les éléments fondamentaux des galaxies et, par extension, de l’ensemble de l’univers observable. Parmi le large spectre d’étoiles, celles dont la masse dépasse 8 fois celle du Soleil sont qualifiées d’étoiles massives. Leur puissant rayonnement et leurs formidables vents stellaires exercent une influence significative sur le milieu interstellaire environnant.
À l’intérieur de ces étoiles, des éléments autres que l’hydrogène et l’hélium se forment, jouant un rôle central dans la transformation chimique des galaxies et jetant les bases de l’émergence de la vie. De plus, lorsque ces étoiles finissent en supernovae, elles donnent naissance à des étoiles à neutrons et à des trous noirs de masse stellaire. Tout cela implique que leur nature et leur évolution sont cruciales pour l’astrophysique.
Dans ce contexte, les supergéantes bleues sont le terme utilisé pour définir les étoiles massives qui se trouvent dans une étape intermédiaire de leur vie, une période critique, que l’on pourrait qualifier d’« adolescence stellaire » qui déterminera le reste de leur vie et leur destin final. . Compte tenu de la complexité de cette phase évolutive, les recherches antérieures basées sur des échantillons de quelques dizaines de ces étoiles n’ont pas réussi à obtenir suffisamment d’informations pour les comprendre en détail.
Image du double amas h et xi Persei, dans la constellation de Persée, avec les supergéantes bleues de l’étude représentées par des croix et incluant un spectre typique de l’échantillon. Crédit : Abel de Burgos Sierra (IAC)
Dans l’étude publiée, des observations ont été faites sur quelque 750 étoiles supergéantes bleues dans un volume situé à moins de 6 500 années-lumière de la Terre, ce qui en fait l’un des échantillons les plus complets et de la plus haute qualité obtenus jusqu’à présent. Pour cette étude, le projet IACOB de l’IAC a passé plus de 15 ans à obtenir des spectres (qui sont les empreintes digitales des étoiles) de haute qualité et haute résolution d’étoiles massives, ce qui comprend une recherche exhaustive de supergéantes bleues dans le voie Lactée afin d’examiner la grande majorité d’entre eux. Ces observations ont été principalement réalisées avec les télescopes NOT et Mercator de l’observatoire Roque de los Muchachos sur l’île de La Palma.
« L’analyse de cet échantillon, explique Abel de Burgos Sierra, chercheur à l’IAC et à l’ULL et premier auteur de l’article, permettra d’aborder certaines des questions sur la nature évolutive et les propriétés physiques de ces objets. qui sont restées pendant des décennies sans solution, car elles étaient moins connues que d’autres types d’étoiles de moindre masse, même si elles sont importantes dans de nombreux domaines de l’astrophysique moderne.
Image de la Voie Lactée avec les étoiles supergéantes bleues de l’échantillon superposées. Crédit : DSS/Abel de Burgos Sierra (IAC)
Pour choisir l’échantillon, une nouvelle méthode de marquage a été utilisée, basée sur un traceur facilement identifiable dans le spectre de ces étoiles (la forme du profil de la raie H-neta). Grâce à une mesure simple, cette nouvelle méthode permet l’identification rapide et efficace des étoiles dans une plage spécifique de température et de gravité de surface. Grâce à cela, les chercheurs n’ont pas eu besoin de dériver ces quantités en utilisant les méthodes normales d’analyse spectrale utilisant des modèles complexes d’atmosphères stellaires.
« Cela sera très important pour identifier ce type d’étoile lorsque les prochaines grandes études spectroscopiques d’étoiles massives telles que WEAVE-SCIP de la Roque de los Muchachos ou 4MIDABLE-LR de La Silla, au Chili, commenceront à observer des milliers de spectres de l’étoile. étoiles dans notre galaxie chaque nuit au cours des cinq prochaines années », commente Sergio Simón-Díaz, chercheur à l’IAC, co-auteur de l’article et chercheur principal (IP) du projet IACOB, une collaboration internationale dirigée par l’IAC, dont L’objectif est de produire la plus grande base de données jamais réalisée sur les spectres des étoiles massives de la Voie lactée.
La prochaine étape, à laquelle De Burgos travaille déjà dans le cadre de sa thèse de doctorat, consiste à obtenir des données précises sur les paramètres physiques (masse, température, luminosité) et les abondances chimiques (He, C, N, O, Si) de l’échantillon de 750 supergéantes bleues. « Cela aidera à répondre à certaines des questions les plus intéressantes encore sans réponse et nous permettra de mieux comprendre cette « phase adolescente » des étoiles massives », conclut Miguel A. Urbaneja, chercheur à l’Université d’Innsbruck et co-auteur. de l’article.
