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Une étoile atypique riche en lithium
Une équipe d’astronomes a annoncé avoir observé une étoile présentant une concentration anormalement élevée de lithium, compte-tenu de son âge. Cette découverte bouscule les modèles généralement admis sur l’évolution stellaire.
Alors qu’ils traquaient des étoiles en fin de vie dans la Voie lactée, avec l’aide de chercheurs d’autres universités américaines, ainsi que de celle de Genève (UNIGE), des astronomes de l’université de Floride sont tombés par hasard sur un astre dont l’analyse spectroscopique les a déconcertés. Située à 30 000 années-lumière de la Terre, la géante rouge J0524-0336, une étoile 30 fois plus volumineuse que le Soleil, présente une concentration très élevée de lithium et est étonnamment pauvre en éléments lourds.
Un cas troublant
Ce cas est unique dans les annales de l’astronomie, dans la mesure où, selon les modèles généralement admis sur l’évolution stellaire, les éléments légers, comme le lithium, sont précocement perdus par les étoiles au cours de leur évolution, au profit d’éléments plus lourds, comme le carbone ou l’oxygène. « Nous avons constaté que J0524-0336 contient 100 000 fois plus de lithium que le Soleil à son âge actuel », explique l’astrophysicienne Rana Ezzeddine, qui ajoute : « Cette concentration remet en question les modèles dominants sur la façon dont les étoiles évoluent. Elle peut suggérer un mécanisme jusqu’alors inconnu pour la production ou la rétention de lithium dans les étoiles ».
Vue d’artiste d’une géante rouge, des dizaines de fois plus volumineuse que le Soleil. © wikipedia
Plusieurs hypothèses
Les chercheurs de l’université de Floride ont déjà formulé quelques hypothèses pour expliquer une telle présence de lithium dans la géante rouge. « Il est possible que J0524-0336 se trouve dans une phase encore inobservée du cycle évolutif des étoiles », estime Rana Ezzeddine. Autre possibilité, selon elle : « Une étoile aussi vieille et aussi volumineuse peut aussi avoir avalé un autre corps céleste voisin, riche en lithium, sans avoir ultérieurement fusionné ce lithium en éléments plus lourds. Des travaux supplémentaires seront nécessaires pour parvenir à des conclusions ».
Les scientifiques sont déterminés à poursuivre leurs observations pour trouver une explication. Ils envisagent d’utiliser un programme de surveillance dans les domaine de l’infrarouge et des ondes radios pour observer l’évolution de l’étoile, afin de voir si de la matière en est éjectée.
« Si nous trouvons une accumulation de poussière dans le disque circumstellaire de l’étoile, ou l’anneau de débris et de matériaux éjectés de l’astre, cela indiquerait clairement un événement de perte de masse, tel qu’une interaction stellaire. Mais si nous n’observons pas un tel disque, nous pourrions conclure que l’enrichissement en lithium se produit en raison d’un processus encore à découvrir, qui se déroulerait à l’intérieur de la géante rouge », conclut Rana Ezzeddine.
À propos des géantes rouges
Une géante rouge est une étoile lumineuse de masse faible ou intermédiaire (0,3 à 8 masses solaires), qui se transforme en un astre géant lors du stade tardif de son évolution stellaire. Elle se dilate, ce qui entraîne une diminution de la température de sa surface, en entraînant un rougissement de celle-ci. Une étoile de ce type a épuisé l’approvisionnement en hydrogène dans son noyau et a commencé la fusion de ce gaz. Ces géantes ont des rayons allant de dizaines à des centaines de fois celui du Soleil. La phase « géante rouge » ne dure généralement qu’un milliard d’années pour les étoiles de masse solaire. Lorsque toutes les couches externes de l’étoile ont été éjectées, formant un nébuleuse planétaire, l’étoile devient une naine blanche.
