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L'évolution des étoiles asymptotiques à branches géantes

Pour les étoiles quelques fois plus massives que notre soleil, la dernière phase de leur évolution est la branche géante asymptotique (BGA). Des scientifiques financés par l'UE ont étudié le super-vent des atmosphères de ces étoiles pour élucider leur rôle dans l'écologie galactique.
L'évolution des étoiles asymptotiques à branches géantes
Au fur et à mesure que les stars évoluent dans la phase BGA, ils refroidissent et dans le même temps développent leur luminosité en brûlant leur combustible nucléaire de plus en plus rapidement. Les étoiles peuvent refroidir jusque dans une telle mesure que la poussière commence à se condenser dans l'enveloppe convective extérieure. La formation de poussière avec les grandes pulsations déclenche un super-vent à la surface de ces étoiles.

Les étoiles BGA perdent de la masse à un taux tellement élevé que toute l'enveloppe extérieure de l'hydrogène, enrichi aux métaux lourds, est rapidement soulevée. Il ne reste plus alors au centre qu'une étoile naine blanche. Le projet financé par l'UE POSTAGBINGALAXIES (Evolved stars: Clues to the chemical evolution of galaxies) visait à donner des informations sur la nature de cette perte de masse excessive.

Les scientifiques du projet ont rassemblé des observations sur l'enveloppe circumstellaire BGA et sur les étoiles post-BGA. Le catalogue Toruń des étoiles post-BGA galactiques et des objets liés constituait un point de départ pour l'accumulation d'informations sur l'historique de perte de masse et la chimie à l'intérieur des enveloppes après la phase BGA.

Le catalogue Toruń existant a été étendu et de nouveaux catalogues pour les étoiles post BGA dans les grands et les petits nuages de Magellan ont été créés pour faciliter l'étude de la phase BGA dans les galaxies présentant différentes métallicités. En outre, un échantillon d'étoiles R Coronae Borealis a été analysé à l'aide de méthodes spectroscopiques pour mieux comprendre les stades ultérieurs de l'évolution stellaire.

Grâce à l'observation des molécules de di-carbone et de monoxyde de carbone, les scientifiques du projet ont déterminé les conditions chimiques et physiques de la coquille circumstellaire des étoiles post BGA. Ces conditions ont ensuite été utilisées pour la modélisation d'autres abondances moléculaires, comme le lithium, en supposant l'équilibre thermodynamique local.

Les modèles calculés des changements observés dans les lignes moléculaires ont montré que l'existence de super-vent des étoiles BGA ne pouvait pas être expliquée par la température stellaire effective. À la place, les résultats du projet montrent que la structure de l'enveloppe – en particulier les profils de rapidité – doit se situer parmi les paramètres qui déterminent le taux de perte de masse.

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Mots-clés

Étoiles asymptotiques à branches géantes, étoiles, naines blanches, galaxies, nuages de Magellan