D'énormes bulles repérées à la surface de l'étoile géante R Doradus.
Selon un article publié dans la revue Nature, ces bulles de gaz géantes et chaudes à la surface de R Doradus ont une taille environ 75 fois supérieure à celle de notre soleil.
Ces images de R Doradus ont été prises avec ALMA le 18 juillet, le 27 juillet et le 2 août 2023. Crédit image : ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Vlemmings et al.
R Doradus est située à environ 178 années-lumière dans la constellation méridionale de Dorado.
Également connue sous le nom de HD 29712, IRAS 04361-6210 ou TIC 38877693, l'étoile a un diamètre d'environ 350 fois celui du Soleil.
Sa masse est similaire à celle de notre Soleil, ce qui signifie que R Doradus est probablement assez semblable à ce que sera le Soleil dans cinq milliards d'années, une fois qu'il sera devenu une géante rouge.
R Doradus est généralement visible à l'œil nu, mais dans l'infrarouge, c'est l'une des étoiles les plus brillantes du ciel.
«Les étoiles produisent de l'énergie en leur cœur grâce à la fusion nucléaire», expliquent le professeur Wouter Vlemmings et ses collègues de l'université de technologie de Chalmers.
«Cette énergie peut être transportée vers la surface de l'étoile sous la forme d'énormes bulles de gaz brûlantes, qui se refroidissent ensuite et coulent - comme une lampe à lave.»
«Ce mouvement de mélange, appelé convection, distribue les éléments lourds formés dans le cœur, tels que le carbone et l'azote, dans l'ensemble de l'étoile.»
«On pense également qu'il est à l'origine des vents stellaires qui transportent ces éléments dans le cosmos pour construire de nouvelles étoiles et planètes.»
«Jusqu'à présent, les mouvements de convection n'avaient jamais été étudiés en détail dans des étoiles autres que le Soleil.»
À l'aide de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), les auteurs ont observé R Doradus pendant quatre semaines, entre le 2 juillet et le 2 août 2023.
Ils ont pu obtenir des images à haute résolution de la surface de l'étoile.
«C'est la première fois que la surface bouillonnante d'une véritable étoile peut être montrée de cette manière», a déclaré le professeur Vlemmings.
«Nous ne nous attendions pas à ce que les données soient d'une qualité telle que nous puissions voir autant de détails de la convection à la surface de l'étoile.»
«La convection est à l'origine de la magnifique structure granulaire observée à la surface de notre Soleil, mais elle est difficile à observer sur d'autres étoiles», a déclaré le Dr Theo Khouri, également de l'université technologique de Chalmers.
«Grâce à ALMA, nous avons pu non seulement observer directement les granules de convection, dont la taille est 75 fois supérieure à celle de notre Soleil, mais aussi mesurer pour la première fois la vitesse à laquelle ils se déplacent.»
Les granules de R Doradus semblent se déplacer sur un cycle d'un mois, ce qui est plus rapide que ce que les astronomes attendaient en se basant sur le fonctionnement de la convection dans le Soleil.
«Nous ne savons pas encore ce qui explique cette différence. Il semble que la convection change au fur et à mesure que l'étoile vieillit, d'une manière que nous ne comprenons pas encore», a déclaré le professeur Vlemmings.
«Des observations telles que celles de R Doradus nous aident à comprendre comment les étoiles comme le Soleil se comportent, même lorsqu'elles deviennent aussi froides, grosses et bouillonnantes que R Doradus.»
«Il est spectaculaire que nous puissions maintenant imager directement les détails de la surface d'étoiles si lointaines et observer la physique qui, jusqu'à présent, n'était observable que dans notre soleil», a déclaré Behzad Bojnodi Arbab, étudiant en doctorat à l'université technologique de Chalmers.
