Le VLT découvre l’étoile à la plus grande vitesse de rotation

Une équipe internationale d’astronomes a utilisé le très grand télescope de l’ESO à l’Observatoire de Paranal au Chili, afin de réaliser un relevé des étoiles les plus massives et les plus lumineuses de la nébuleuse de la Tarentule (eso1117), dans le Grand Nuage de Magellan. Parmi les nombreuses étoiles très lumineuses de cette nurserie stellaire, l'équipe en a repéré une, appelée VFTS 102, en rotation à plus de deux millions de kilomètres par heure – soit plus de trois cents fois la vitesse de rotation du Soleil et très proche du point auquel elle devrait être déchiquetée du fait de la force centrifuge. VFTS 102 est l’étoile à la vitesse de rotation la plus rapide connue à ce jour.

Les astronomes ont également découvert que cette étoile, qui est environ 25 fois plus massive que le Soleil et cent mille fois plus lumineuse, est en mouvement dans l’espace avec une vitesse sensiblement différente de celle des ses voisines.

« La remarquable vitesse de rotation et le mouvement peu commun comparés aux étoiles environnantes nous ont conduits à nous demander si cette étoile n’avait pas eu un passé inhabituel », explique Philip Dufton (Queen’s University Belfast, Irlande du Nord, Royaume-Uni), premier auteur de l’article présentant ces résultats.

Cette différence de vitesse pourrait impliquer que VFTS 102 est une étoile dite en fuite - qui a été éjectée d’un système d’étoiles double après l’explosion en supernova de sa compagne. Cette hypothèse est confortée par la présence, aux alentours, d’un pulsar et des restes de supernova qui y sont associés.

Cette équipe a imaginé un passé possible pour cette étoile très peu commune. Elle aurait pu commencer sa vie comme l’un des éléments d’un système d’étoiles double. Si les deux étoiles étaient proches, le gaz provenant de sa compagne aurait pu se déverser sur elle et dans le processus cette étoile se serait mise à tourner de plus en plus vite. Ceci expliquerait l’un des faits inhabituels, à savoir pourquoi cette étoile à une vitesse de rotation si rapide. Après une relativement brève période de vie d’environ dix millions d’années, sa massive compagne aurait explosé en supernova – ce qui pourrait expliquer le nuage de gaz caractéristique des restes de supernova découvert à proximité. L’explosion aurait également conduit à l’éjection de l’étoile et pourrait expliquer la troisième anomalie – la différence entre sa vitesse et celle d'autres étoiles de la région. Quand elle s’est effondrée sur elle-même, sa compagne massive serait devenue le pulsar que l’on observe aujourd’hui.

Bien que les astronomes ne puissent pas être certains que c’est exactement ce qui c’est passé, Philip Dufton conclut « C’est une histoire captivante, car elle explique chacun des phénomènes inhabituels que nous avons observés. Cette étoile nous montre probablement un aspect inattendu de la courte, mais spectaculaire, vie des étoiles les plus massives. »

Cette recherche a été présentée dans un article publié dans Astrophysical Journal Letters, “The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar — remnants of a supernova disrupted binary?”, par Philip L. Dufton et al.

L’équipe est composée de P.L. Dufton (Astrophysics Research Centre, Queen’s University Belfast (ARC/QUB), Royaume Uni), P.R. Dunstall (ARC/QUB, Royaume Uni), C.J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh (ROE), Royaume Uni), I. Brott (University of Vienna, Department of Astronomy, Autriche), M. Cantiello (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn, Allemagne, Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, USA), A. de Koter (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, University of Amsterdam, Pays-Bas), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute, USA), M. Fraser (ARC/QUB, Royaume Uni), V. Henault-Brunet (Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, Royaume Uni), I.D. Howarth (Department of Physics & Astronomy, University College London, Royaume Uni), N. Langer (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn, Allemagne), D.J. Lennon (ESA, Space Telescope Science Institute, USA), N. Markova (Institute of Astronomy with NAO, Bulgarie), H. Sana (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, University of Amsterdam, Pays-Bas), W.D. Taylor (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, Royaume Uni).

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