A la différence des humains, les étoiles naissent pourvues de toute la matière dont elles auront besoin au cours de leur vie. La masse à la naissance d'un être humain à l'autre diffère d'à peine quelques kilogrammes, mais la masse des étoiles s'étend de moins d'un dixième à plus de 100 fois la masse de notre Soleil. Jusqu'à présent les astronomes savaient que les étoiles naissent avec des masses très diverses, mais ils ignoraient si ces dernières étaient limitées.
Une étape importante vers l'établissement de cette limite vient d'être franchie. Utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA, les astronomes en ont effectué la première mesure directe dans la Voie Lactée. Étudiant l'amas stellaire connu le plus dense de notre galaxie, l'amas des Arches, les astronomes ont déterminé que les étoiles ne sont jamais créées avec une masse de plus de 150 fois la masse de notre Soleil, soit 150 masses solaires.
Ces images de l'amas des Arches, acquises par trois télescopes différents, montrent progressivement plus de détail dans une imbrication d'environ 2.000 étoiles. Les Arches est le plus dense amas stellaire de notre galaxie et se situe dans son noyau compact.
Les astronomes ont utilisé l'image de droite, prise avec Hubble, pour déterminer si les étoiles de l'amas ont une masse limite à leur naissance. L'appareil photographique infrarouge de Hubble est parfait pour analyser l'amas parce qu'il pénètre le noyau poussiéreux de notre galaxie et produit des images fines, permettant au télescope de distinguer individuellement les étoiles d'un groupe dense.
Masse des étoiles
L'illustration ci-dessous compare les différentes masses des étoiles. Les plus légères sont les naines rouges. Elles peuvent n'avoir qu'un douzième de la masse de notre Soleil. Les plus massives sont les géantes bleues ou blanches. Elles peuvent posséder jusqu'à 150 masses solaires. Notre Soleil se situe entre ces extrêmes. L'étoile géante rouge au bas du graphique est beaucoup plus grande que les autres étoiles. Sa masse, cependant, peut s'étendre d'une fraction de la masse du Soleil à quelques masses solaires. Une géante rouge est une étoile distendue en fin de vie. Dans cette brève phase, le diamètre de l'étoile peut atteindre plusieurs fois sa longueur initiale.
Crédits: NASA, ESA, STScI