Une étude, dont les résultats intitulés «An excess of massive stars in the local 30 Doradus starburst» sont publiés dans la revue Science, semble indiquer que les étoiles massives sont plus nombreuses que ce qu'on pensait jusqu'ici, ce qui modifie plusieurs paramètres intervenant dans notre compréhension du Cosmos.

Notons tout d'abord que c'est le grand astrophysicien Edwin Salpeter (*)  qui a proposé, au milieu des années 1950, «une loi empirique donnant le nombre d'étoiles d'une masse donnée et nouvellement formées sur la séquence principale, en particulier celles qui sont plus massives que le Soleil». Aujourd'hui, on cherche à savoir si cette loi, appelée «fonction initiale de masse (IMF, Initial Mass Function)» (**), est universelle.

Alors que, jusqu'ici, les recherches ont aboutit à la conclusion «que seulement 1 % des étoiles d'une pouponnière stellaire naissent avec des masses supérieures à dix fois celle du Soleil», l'étude ici présentée remet en question cette conclusion. Effectuée «dans le cadre du VFTS (VLT-FLAMES Tarantula Survey), une campagne d'observation menée avec le VLT de l'ESO», elle a recherché les étoiles massives dans la nébuleuse de la Tarentule, située dans le Grand nuage de Magellan.

C'est une bonne stratégie car, du fait que les étoiles massives sont rares et qu'elles «évoluent très rapidement, en quelques millions d'années tout au plus», il est moins «difficile de les débusquer pour préciser leur importance exacte dans le spectre de masses que donne l'IMF» dans «une région à sursauts de formation d'étoiles, où, donc, le taux de création d'étoiles est anormalement élevé».

Il est ainsi apparu de manière surprenante que, parmi les presque 1.000 étoiles massives observées, «dont 250 environ de façon plus attentive», certaines «atteignaient les 200 masses solaires, alors que beaucoup doutaient que ce soit possible». Si cela se confirme, «la limite de masses des étoiles se situe très probablement entre 200 et 300 masses solaires». De plus, il a été constaté qu'il «y avait plus d'étoiles massives contenant au moins 30 masses solaires que ne le laissait prévoir l'IMF standard».

En fin de compte, cette étude laisse penser qu'il «pourrait exister 70 % de plus de supernovae, un triplement de la production chimique des éléments par la nucléosynthèse stellaire et une production quatre fois plus importante de rayonnement ultraviolet ionisant par les populations d'étoiles massives». En outre, «le taux de formation des trous noirs pourrait être augmenté de 180 %, ce qui se traduirait directement par une augmentation correspondante des fusions de trous noirs binaires qui ont été récemment détectées via leurs signaux d'ondes gravitationnelles».

Liens externes complémentaires (source Wikipedia)

(*) Edwin Salpeter

(**) Fonction de masse initiale