Une équipe internationale d’astrophysiciens, dont fait partie le prof. Marc Audard de l’Observatoire de l’Université de Genève (UNIGE), vient d’obtenir les preuves de l’existence d’un champ magnétique que personne n’attendait dans un tel contexte. Provenant d’une jeune étoile massive, AB Aurigae, il offre une élucidation possible à un mystère vieux de près de vingt ans. Les résultats de ces travaux paraîtront prochainement dans la revue européenne Astronomy & Astrophysics.

Avec une masse équivalant à 2,7 fois celle du Soleil, AB Aurigae est l’une des étoiles les plus massives de la région de formation stellaire du Taureau-Cocher. On la classe dans la famille des étoiles de Herbig, du nom de l’astronome ayant découvert ce type d’étoiles massives. C’est dans le cadre d’un programme d’observation des rayons X via le satellite européen XMM-Newton qu’une équipe internationale placée sous la direction de Manuel Güdel de l’Institut Paul Scherrer a systématiquement scruté AB Aurigae et les autres jeunes étoiles de ce périmètre. AB Aurigae y est apparue comme une source brillante, signe que l’étoile émet des rayons X.

Le «cas» des étoiles de Herbig
Si les rayons X sont fréquemment émis par les jeunes étoiles à fort champ magnétique, les scientifiques pensaient que les étoiles de Herbig ne présentaient pas les conditions internes nécessaires pour générer un champ magnétique qui soit appréciable. Paradoxalement, depuis une vingtaine d’années, les astronomes détectent des émissions de rayons X qui proviennent de ces étoiles. D’où émanent ces rayons X? Quelques astronomes ont émis l’hypothèse que les étoiles de Herbig pouvaient avoir un compagnon stellaire de petite masse en orbite autour d’elles; c’est de lui que proviendraient en fait les rayons X.

Température gazeuse, variation lumineuse
L’équipe d’astronomes, dont fait partie le prof. Marc Audard de l’UNIGE, a analysé les données d’AB Aurigae et déterminé que la température du gaz émettant les rayons X se situait entre un et cinq millions de degrés. Cette température est plus basse que celle du gaz chauffé par le champ magnétique des jeunes étoiles de type solaire, qui se mesure, elle, en dizaines de millions de degrés. Pour l’équipe, le fait que les rayons X varient en intensité toutes les 42 heures a constitué un nouvel indice, suggérant que ces rayons proviennent d’AB Aurigae.

En effet, comme ce chiffre coïncide avec la période de variation de la lumière visible et ultraviolette d’AB Aurigae, il vient confirmer que c’est bien l’étoile qui est source des rayons X, et non pas l’hypothétique compagnon stellaire. Il restait encore à trouver le mécanisme à l’origine de ces rayons.

Vent du sud, vent du nord Pour répondre à cette question, les chercheurs ont analysé le spectre à haute résolution d’AB Aurigae, en particulier une empreinte spectrale qui indiquerait à quelle distance de la surface de l’étoile se situe le gaz émettant des rayons X. Contre toute attente, il est apparu que les rayons X proviennent de bien au-dessus de la surface de l’étoile. Ce résultat indique le fait que les deux courants gazeux émis chacun d’un hémisphère de l’étoile sont probablement guidés jusqu’à entrer en collision. Or, seul un champ magnétique est capable de produire un tel phénomène.

Face à ce mystère et au terme de leurs observations, les scientifiques envisagent que, lors de la contraction du gaz moléculaire survenue pendant la formation d’AB Aurigae, une partie du champ magnétique présent dans le nuage du Taureau-Cocher est restée prise au piège dans l’étoile ; c’est elle à présent qui modifie la direction des vents stellaires. Ceux-là même qui entrent en collision et génèrent des rayons X. Ce modèle donne une explication simple d’un phénomène qui intrigue les spécialistes depuis environ vingt ans. Cependant, on ne sait toujours pas s’il est applicable à d’autres étoiles de Herbig, ce qui augmente l’intérêt des chercheurs à observer d’autres étoiles de cette classe, dans le but d’obtenir leur spectre à haute résolution dans les rayons X.

Pour tout renseignement complémentaire, n'hésitez pas à contacter:
le prof. Marc Audard au 022 379 21 66

Genève, le 26 février 2007