En 2005, deux astronomes de l'Observatoire de la Côte d'Azur
(1) détectaient pour la première fois la présence de nuages de poussière autour d'une étoile variable en fin de vie: RY Sgr. Les chercheurs de l'OCA avec des collègues de l'Université de Natal au Brésil ont observé cette étoile avec le Very Large Telescope Interferometer de l'ESO équipé de l'instrument MIDI. Ils ont pu détecter la présence d'un nuage à seulement 30 unités astronomiques
(2) de l'étoile. Ce nuage serait formé à partir de matière stellaire éjectée il y a quelques années et qui depuis s'est refroidit.
Schéma en fausse couleur de l'environnement de RY Sgr en juin 2005.
Les rayons respectifs de RY Sgr et du nuage de poussières ne sont pas à l'échelle.
D'après les observations, le nuage pourrait également se trouver de l'autre côté de l'étoile.
L'ensemble est enfoui dans une enveloppe circumstellaire étendue
et relativement transparente dans l'infrarouge proche
Les étoiles variables de type R Coronæ Borealis (R CrB) sont des étoiles évoluées caractérisées par de brusques et aléatoires déclins de leur éclat: leur brillance peut ainsi diminuer d'un facteur supérieur à 100 en quelques semaines et retrouver ensuite sa valeur initiale au bout de quelques mois. Suite à la première détection directe de nuages de poussière opaques autour d'une étoile variable de ce type, l'étoile RY Sgr, l'environnement proche de cette catégorie d'étoiles bien particulières continue à se dévoiler.
Grâce à des observations interféromètriques dans l'infrarouge thermique (instrument MIDI du Very Large Telescope Interferometer de l'ESO au Chili), une équipe de l'Observatoire de la Côte d'Azur et de l'Université de Natal (Brésil) a pu mettre en évidence la présence d'un nuage de poussières situé à seulement 30 unités astronomiques de l'étoile RY Sgr, la plus brillante R CrB de l'hémisphère austral. Ce nuage se trouvait, en juin 2005, à une distance correspondant à environ 100 fois le rayon de l'étoile centrale qui, elle, se trouve à plus de 6 000 années-lumière de nous. Dans le domaine de longueur d'onde de 10 microns, il rayonne presque autant que RY Sgr. Il doit donc être relativement chaud et massif.
Ce type d'étoiles éjecterait de manière sporadique une part importante de leur atmosphère. Cette matière stellaire, en se refroidissant, formerait de gigantesques nuages de poussière qui, lorsqu'ils se trouvent sur la ligne de visée entre l'étoile et nous, atténuerait fortement la lumière émise par ces étoiles.
Il est ainsi fort probable que la poussière constituant ce nuage se soit formée à partir de matière éjectée par l'étoile quelques années auparavant lors d'une phase relativement intense de perte de masse. Ce nuage de poussière est probablement constitué de matière enrichie en éléments lourds synthétisés dans le coeur stellaire. Il devrait se diluer peu à peu dans le milieu interstellaire et ainsi contribuer à l'enrichissement chimique de notre Galaxie. Seule une étude temporelle de son évolution permettra de confirmer cette hypothèse.
Par ailleurs, des observations complémentaires à haute résolution angulaire sont encore nécessaires pour savoir précisément à quelle distance de l'étoile se forme la poussière à partir de la matière éjectée.
Notes:
(1) Laboratoire Cassiopée, UMR CNRS, Observatoire de la Côte d'Azur ; Laboratoire Gemini, UMR CNRS, Observatoire de la Côte d'Azur.
(2) Une unité astronomique égale la distance Soleil-Terre, soit 150 millions de kilomètres. 30 UA correspond à la distance moyenne Soleil-Neptune.