Plus de 97% des étoiles dans l’Univers, incluant le Soleil, vont terminer leurs jours sous la forme d’étoiles naines blanches. Ces cadavres stellaires représentent l’une des trois phases possibles de la mort d’une étoile, les deux autres étant les étoiles à neutrons et les énigmatiques trous noirs. En 1931, Subrahmanyan Chandrasekhar, astrophysicien américain d’origine indienne et prix Nobel de physique en 1983, prédisait l’existence d’une masse limite autour de 1,4 fois celle du Soleil, masse au-dessus de laquelle la pression interne au cœur d’une étoile naine blanche ne suffit plus à supporter son propre poids. Cependant, la plupart des naines blanches connues possèdent une masse bien inférieure à cette limite, soit environ la moitié de la masse du Soleil.

Mais Chandrasekhar avait bien raison! Pierre Bergeron, professeur au Département de physique de l’Université de Montréal, et une équipe de chercheurs des États-Unis ont récemment découvert une étoile naine blanche très massive ? nommée LHS 4033 ? dont la masse se situe juste en deçà de la masse limite prédite par l’astrophysicien américain. Les résultats de ces travaux, publiés dans le numéro d’avril 2004 de The Astrophysical Journal, sont basés sur deux méthodes indépendantes développées par le professeur Bergeron pour mesurer avec précision la masse des étoiles naines blanches. L’une d’elle utilise la mesure de la distance de l’étoile, alors que l’autre consiste à comparer, de manière détaillée, les profils des raies d’absorption de l’atome d’hydrogène observés dans les spectres de ces étoiles avec ceux prédits à partir de modèles théoriques calculés par lui. L’accord précis obtenu par les deux méthodes confirme les modèles d’étoiles naines blanches développés à l’Université de Montréal, vérifiant également la prédiction de Chandrasekhar vieille de plus de 70 ans.

Cette étoile naine blanche très massive possède aussi une autre particularité qui la rend encore plus exotique. Même si sa température de surface est près de deux fois celle du Soleil, LHS 4033 est relativement froide pour une naine blanche. Or, les modèles physiques de ces étoiles ? dont le noyau est constitué principalement de carbone ? prévoient que la matière se réorganise, à très basse température et à la très haute pression qui résulte de la masse élevée de cette étoile, sous la forme d’un réseau cristallin de carbone : un véritable diamant dans le ciel! La masse de ce diamant dépasse celle du Soleil… pour qui veut se donner la peine d’aller l’extraire!

Pour de plus amples renseignements :

Pierre Bergeron
Téléphone : (514) 343-6678
Courriel : bergeron@astro.umontreal.ca