Cette étoile extrême pourrait avoir d'énormes vagues de marée.

Comme les vagues de l'océan qui se brisent sur une plage de sable, d'énormes vagues de plasma pourraient s'écraser à la surface d'une étoile massive.

L'étoile fait partie d'une paire, étirée et tirée par la gravité de son compagnon. Cette lutte gravitationnelle provoque des variations drastiques et rythmiques de la luminosité de l'étoile. Maintenant, une simulation informatique suggère que ce battement régulier de lumière stellaire est causé par des vagues géantes de marée qui ondulent et se brisent à la surface de l'étoile, rapportent des chercheurs dans un article publié le 10 août dans Nature Astronomy. La hauteur des vagues pourrait atteindre trois fois le diamètre du soleil.

"Il est assez rare de voir ces moments vraiment dramatiques mais transformateurs en action", déclare l'astrophysicien Morgan MacLeod de l'observatoire Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge, dans le Massachusetts.

Le système stellaire, surnommé MACHO 80.7443.1718, se trouve à environ 160 000 années-lumière de la Terre dans le Grand Nuage de Magellan. Il abrite une étoile visible qui a une masse 35 fois supérieure à celle du soleil et une autre étoile invisible ayant au moins 10 masses solaires. Environ une fois par mois, lorsqu'ils orbitent l'un autour de l'autre, ils passent suffisamment près pour que les forces gravitationnelles soulèvent des marées à la surface des deux étoiles, supposent les scientifiques, de la même manière que la lune influence les océans de la Terre.

Cependant, sur les étoiles, cette influence serait nettement plus extrême. "Au lieu de mesurer quelques mètres de hauteur, [la marée] peut atteindre 10 % du diamètre de l'étoile" visible, explique l'astrophysicien Jim Fuller du Caltech, qui n'a pas participé à l'étude. Sur une étoile aussi grande que cette étoile visible - environ 24 fois plus large que le soleil - cela correspond à une vague de marée d'environ 3,3 millions de kilomètres de hauteur.

La nouvelle étude, selon Fuller, "montre à quel point la dynamique devient complexe et intéressante lorsqu'on a un système extrême comme celui-ci".

Les astronomes ne peuvent pas voir la forme de ces étoiles à travers un télescope, mais ils peuvent suivre comment la lumière de l'étoile la plus brillante change avec le temps. Alors que la luminosité de la plupart des "étoiles cardiaques" connues varie d'environ un dixième de pour cent, la luminosité de ce système change de 20 pour cent.

Environ une fois par mois, deux étoiles situées à environ 160 000 années-lumière de la Terre passent suffisamment près l'une de l'autre pour que les forces gravitationnelles soulèvent des marées dans le plasma à la surface des deux étoiles. Une simulation informatique (illustrée) suggère que la lutte gravitationnelle soulève d'énormes marées dans le plasma à la surface de l'étoile la plus grande.

MacLeod voulait savoir comment la dynamique de ce système stellaire entraîne ces variations visibles. Il a donc simulé avec l'astronome Avi Loeb de Harvard comment le plasma se déplace sur et entre ces étoiles alors qu'elles orbitent l'une autour de l'autre.

Les vagues peuvent devenir suffisamment grandes pour se briser réellement et se propager à la surface de l'étoile la plus brillante, suggère l'étude. Lorsqu'une vague océanique est loin de la rive, elle est une vague roulante et ondulante. Mais lorsqu'elle se rapproche de la rive, elle se soulève et s'effondre sur elle-même. "Quelque chose de semblable se produit ici", explique MacLeod. Le sommet de la vague s'accentue, "se décale par rapport au bas, puis se replie sur lui-même et se brise".

Après avoir heurté la surface stellaire, dit-il, "les débris qui sont éjectés sont alimentés dans cette atmosphère autour de l'étoile", comme les vagues écumeuses laissées derrière elles sur une plage. Lorsque les vagues se brisent, de l'énergie est perdue. Ce choc, suggère l'étude, entraîne la diminution de l'orbite des étoiles, ce qui signifie qu'à terme, ces étoiles pourraient entrer en collision et fusionner.