Le disque autour des étoiles chaudes actives tourne bien ...

Le disque autour des étoiles chaudes actives tourne bien comme les planètes autour du Soleil !

Une équipe internationale(1), dirigée par un chercheur du CNRS, vient de répondre à une question que les astronomes se posaient depuis la découverte de la première étoile chaude active (Be) par le Père Angelo Secchi le 23 août 1866 à Rome. Quelle est la loi suivie par la rotation du disque circumstellaire qui entoure l'étoile centrale ? Pour la première fois cette équipe a pu apporter une réponse sans ambiguïté: la rotation du disque est képlérienne, comme peut l'être la rotation des planètes de notre système solaire.

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C'est à nouveau l'étoile Be α Arae qui est sous les feux de l'actualité, après la découverte du confinement de son disque circumstellaire par un possible compagnon de très faible masse (entre 1,4 et 2,8 masses solaires) situé à environ 32 rayons stellaires de l'étoile centrale(2). L'équipe internationale, conduite par Philippe Stee, chercheur du CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur, vient d'observer à nouveau cette étoile avec le VLTI (Very Large Telescope Interferometer) de l'ESO (European Southern Observatory) et son nouvel instrument AMBER (Astronomical Multi-BEam Recombiner) . Ils ont réussi, en combinant la très haute résolution spatiale d'AMBER(3) (inférieure à 1 unité astronomique = 150 millions de km) et sa moyenne résolution spectrale (1500), à montrer pour la première fois de façon directe, que la rotation du disque circumstellaire autour de l'étoile centrale suivait la loi képlérienne à l'instar des planètes de notre système solaire. Ce résultat rejette ainsi d'autres hypothèses comme la rotation rigide, où la matière serait figée dans des lignes de champ magnétique et forcée de tourner à la même vitesse que l'étoile centrale ou encore la conservation du moment angulaire, loi à laquelle est soumis un patineur en rotation sur lui même, qui voit sa vitesse de rotation augmenter au fur et à mesure qu'il rapproche les bras de son corps. Cette question soulevée dès la découverte de la première étoile de type Be par le Père Angelo Secchi en 1866 était restée sans réponse jusqu'à ce jour.

Ces chercheurs ont également montré qu'α Arae, qui tourne à 470 km/s, était proche à plus de 90 % de sa vitesse critique. Cette vitesse critique permettrait à la matière de s'échapper librement à l'équateur de la surface de l'étoile, sous l'effet de la force centrifuge, comme on pourrait être éjecté d'un manège qui tournerait de plus en plus vite. Enfin, ils ont également montré que le disque circumstellaire dense autour de l'étoile centrale était vraisemblablement traversé de part et d'autre par un vent stellaire important qui s'écoule le long de l'axe de rotation de l'étoile à une vitesse atteignant les 2 000 km/s.

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