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Un cycle d’activité analogue à celui du Soleil découvert dans une étoile lointaine

Par Jérôme Ballot - 26/08/2010

 

Grâce aux données du satellite CoRoT, une équipe internationale, incluant des chercheurs français du CEA, de l’Observatoire Midi-Pyrénées et de l’Observatoire de Paris, décèle dans une étoile située à 100 années-lumière un cycle d’activité magnétique analogue à celui du Soleil. Ce résultat, obtenu pour la première fois par la technique de sismologie stellaire, fait l’objet d’une brève publiée le 27 août 2010 dans la revue Science.

 

CoRoT [1], satellite du CNES, s’intéresse aux oscillations des étoiles. À l’instar des instruments de musique, toutes les étoiles oscillent dans différents modes, caractéristiques de leur structure sphérique. L’un des objectifs de la mission est de détecter ces oscillations, et en particulier des oscillations analogues à celles observées dans le Soleil. La mesure de leur fréquence, de leur l’amplitude et de leur durée de vie apporte des informations sur leur état physique interne. Cette technique dite de « sismologie stellaire » permet d’ausculter des étoiles, même lointaines.

Elle a ainsi permis aux auteurs [2] de l’article d’analyser les variations au cours du temps de ces oscillations dans l’étoile HD49933 située à 100 années-lumière dans la constellation de la Licorne, à l’est d’Orion. Les infimes variations de leurs fréquences et de leurs amplitudes ont une périodicité d’environ 120 jours. Les scientifiques attribuent ces variations à l’activité magnétique qui entraîne des modifications dans la structure de l’étoile et en particulier dans la répartition des taches stellaires en surface, comparables aux taches solaires. Bien que de tels phénomènes aient déjà été observés dans certaines étoiles, c’est la première fois qu’ils le sont par la sismologie stellaire.

Illustration : Evolution au cours du temps (en jours, à compter du 06.02.2007) de l’amplitude (en haut) et de la fréquence (au milieu) des modes d’oscillation de l’étoile HD49933. En bas, une estimation (en unités arbitraires) du nombres de taches visibles sur l’étoile. Les variations observées sont caractéristiques de celles induites par un cycle d’activité magnétique.

Cette technique ouvre la voie à l’observation de l’activité magnétique de plusieurs centaines d’autres étoiles. Elle aidera à mieux comprendre comment les cycles d’activité magnétique diffèrent d’une étoile à l’autre et à percevoir les mécanismes qui les sous-tendent. L’enjeu est aussi de lever le voile sur les processus qui régissent l’activité magnétique au cœur du Soleil et de mieux cerner les effets induits sur la Terre comme un impact éventuel sur le climat, et d’améliorer les prévisions du cycle solaire et des orages géomagnétiques, à l’origine d’importantes perturbations sur les réseaux électriques et de communication.

Les scientifiques ont examiné 187 jours de données recueillies par CoRoT, réparties sur deux périodes distantes d’un an.

CoRoT avait déjà montré que l’étoile HD49933 était plus grosse et plus chaude que le Soleil. Il révèle aujourd’hui que son cycle magnétique est beaucoup plus court, ce qui permet d’observer un cycle entier plus rapidement que le cycle du Soleil qui dure onze ans, et de glaner ainsi plus rapidement davantage de renseignements sur les cycles magnétiques.

Les scientifiques prévoient d’étendre leurs observations à d’autres étoiles grâce à CoRoT, mais aussi à la mission Kepler de la NASA lancée en mars 2009. Celle-ci fournira des données continues sur trois à cinq ans sur des milliers d’étoiles. S’il s’avère que le cycle court magnétique est commun aux étoiles, il sera possible d’en observer un grand nombre de façon complète au cours des missions CoRoT et Kepler.

L’équipe envisage de confirmer la détection de cette activité magnétique par des observations complémentaires sur des télescopes au sol. Elle espère en particulier obtenir une mesure plus précise de la durée de ce cycle, dès que l’étoile sera de nouveau observable, c’est-à-dire au début de l’hiver.


Référence de l’article

CoRoT reveals a magnetic activity cycle in a Sun-like star, Rafael A. García, Savita Mathur, David Salabert, Jérôme Ballot, Clara Régulo, Travis Metcalfe & Annie Baglin, Science Vol. 329 (#5995), p. 0000


Contacts


-  Jérôme Ballot, Laboratoire d’astrophysique de Toulouse-Tarbes, jballot@ast.obs-mip.fr
-  Rafael García, CEA Saclay, rafael.garcia@cea.fr
-  Annie Baglin, Observatoire de Paris, Responsable scientifique de CoRoT, annie.baglin@obspm.fr

 


[1] La mission spatiale CoRoT (Convection, Rotations et Transits planétaires), lancée le 27 décembre 2006, a été développée et est opérée par le CNES, avec la contribution de l’Autriche, de la Belgique, du Brésil, de l’ESA, de l’Allemagne et de l’Espagne. CoRoT est équipé d’un télescope de 27 centimètres de diamètre, associé à une caméra composée de 4 détecteurs CCD (charge-coupled device), sensible aux très petites variations d’intensité lumineuse des étoiles.

[2] L’équipe internationale comprend des scientifiques français de AIM (CEA-Irfu, CNRS, université Paris Diderot-Paris 7), de l’Observatoire Midi-Pyrénées (LATT : CNRS, université de Toulouse, OMP-INSU) et de l’Observatoire de Paris (LESIA : Observatoire de Paris, CNRS, université Pierre et Marie Curie, université Paris Diderot-Paris 7) ; espagnols de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ; et américains du National Center for Atmospheric Research (NCAR).

 

 

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