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Si on regarde le ciel nocturne depuis un espace ouvert, on peut voir des milliers d’étoiles. Les scientifiques utilisent la lumière qu’elles émettent pour les mesurer, mais cette luminosité peut changer avec le temps. Ils essaient également d’utiliser des télescopes spatiaux pour observer les étoiles afin de les étudier plus en détail. Grâce à des recherches récentes, les experts ont pu observer certaines des étoiles les plus grandes et les plus massives de l’Univers.
Une étoile : de quoi s’agit-il exactement ?
Il est intéressant d’établir exactement ce qu’est une étoile avant de passer à notre sujet. Une étoile peut être considérée comme un corps astronomique massif fait de plasma incandescent qui émet et brille de sa propre lumière.
En d’autres termes, une étoile est un réacteur nucléaire massif car elle est composée de gaz et de plasma, notamment de grandes quantités d’hydrogène. Cet atome subit une fusion nucléaire au cœur de l’étoile pour produire de l’hélium.
Cette réaction chimique, qui se déroule au cœur de l’étoile à des pressions et des températures extrêmes (15 000 000 °C), libère une grande quantité d’énergie. Cette énergie est libérée sous forme de chaleur, de lumière et de rayonnement électromagnétique. En fait, le Soleil produit suffisamment d’énergie en une seule seconde pour répondre aux besoins énergétiques de la planète pendant 500 000 ans.
Les étoiles peuvent prendre de nombreuses tailles différentes, mais en raison des effets contraires des forces, elles ont toujours cette forme sphérique. Bien que l’énorme force gravitationnelle qu’elle génère la tire vers l’intérieur, l’énergie nucléaire du noyau la pousse vers l’extérieur. En conséquence, l’étoile s’effondre sous sa propre gravité lorsqu’elle n’a plus d’hydrogène à fusionner. Elle meurt alors, avec la possibilité de laisser un trou noir comme vestige, bien que cela ne se produise que dans les étoiles massives.
UY Scuti : la plus grande étoile de l’Univers
UY Scuti est le nom de la plus grande étoile jamais découverte. Son diamètre est 1 700 fois supérieur à celui du Soleil. Cela signifie que si elle était placée sur l’orbite du Soleil au centre du Système solaire, elle atteindrait l’orbite de Saturne. Sa taille colossale pourrait contenir 5 000 millions de soleils.
Cette étoile gigantesque se trouve au cœur de la Voie lactée, à environ 9 500 années-lumière, dans la constellation du Bouclier de Sobieski (Scutum). Peu après sa découverte en 1860 par l’Observatoire de Bonn, on a constaté que sa luminosité augmentait et diminuait sur une période de 740 jours. Par conséquent, il s’agit d’une étoile supergéante rouge semi-régulière qui mourra dans une explosion supernova cataclysmique.
R136a1 : l’étoile la plus massive
Malgré sa taille, UY Scuti n’est pas l’étoile la plus massive, avec une masse d’environ 30 fois celle du Soleil. R136a1, l’étoile la plus massive connue, a une masse de 215 masses solaires et se trouve dans la nébuleuse de la Tarentule dans le Grand Nuage de Magellan (une galaxie satellite de la Voie lactée). Cependant, son diamètre n’est que 30 fois celui de notre Soleil, ce qui la rend 57 fois plus petite qu’UY Scuti.
Contrairement à cette dernière, R136a1 n’est pas une supergéante rouge, mais une étoile Wolf-Rayet, qui est beaucoup plus chaude et a donc une teinte bleutée et émet des rayons ultraviolets. Les étoiles Wolf-Rayet sont plus avancées dans leur évolution que les supergéantes rouges et sont donc beaucoup plus proches d’une explosion de supernova. R136a1 est non seulement l’étoile la plus massive connue, mais aussi la plus lumineuse : sa luminosité est plus de 6 millions de fois celle du Soleil.
D’autres supergéantes restent à découvrir
Ces étoiles très énormes ou très massives, contrairement à la Terre, n’ont pas de surface bien définie. Il s’agit de boules de gaz massives dont l’atmosphère est accélérée par des vents formidables qui s’écoulent dans l’espace depuis les couches extérieures. Par conséquent, le diamètre de ces étoiles est défini en insérant un point aux propriétés physiques précises dans le gaz.
Les limites indistinctes des grandes étoiles rendent les comparaisons de taille difficiles. De plus, à mesure que leur luminosité change, ces étoiles se contractent et se dilatent. On connaît aujourd’hui environ 30 étoiles dont la taille est similaire à celle d’UY Scuti et qui pourraient même la dépasser pendant sa plus grande phase de contraction.
Trois de ces 30 étoiles ont un diamètre supérieur à 1 500 fois celui du Soleil, et toutes trois sont des supergéantes rouges comme UY Scuti : NML Cygni (dans la constellation du Cygne), WOH G64 (dans le Grand Nuage de Magellan) et Westerlund 1-26 (dans la constellation Ara, l’Autel).