Une équipe internationale conduite par un chercheur CNRS du Laboratoire d’Astrophysique Toulouse-Tarbes (LATT : INSU-CNRS, Université Toulouse 3) a effectué le sondage d’une étoile en fin de vie, la naine blanche GW Virginis, en utilisant l’astérosismologie. Les chercheurs démontrent que cette étoile tourne sur elle-même très lentement dans ses régions internes. Cette étoile, à l’origine de type solaire, a donc connu une importante phase de freinage de sa rotation avant d’arriver à son stade final de naine blanche. Ce résultat est publié dans Nature du 24/09/2009.
Dans 5 milliards d’années environ, le Soleil aura évolué vers sa phase ultime et prendra la forme d’une naine blanche. Ces astres sont les résidus de cœurs stellaires mis à nu. Devenus inertes, ils se refroidissent et s’éteignent lentement. Cette évolution est le sort de plus de 95% des étoiles dans l’Univers. Les naines blanches sont des étoiles très compactes qui « pèsent » environ 60% de la masse du Soleil mais dont les dimensions sont celles de la Terre (soit à peine un centième du rayon solaire).
Si le Soleil et les étoiles devaient conserver tout au long de leur vie le mouvement de rotation acquis durant leur formation, les naines blanches, en raison de leur taille réduite, devraient tourner très rapidement sur elles mêmes avec des périodes de quelques secondes à peine. Or, la surface des naines blanches semble relativement figée avec des périodes de rotation de plusieurs heures, voire plusieurs années. Mais qu’en est-il au juste de la rotation dans les zones internes, innacessibles à l’observation directe? Ce pourrait-il qu’une naine blanche « cache » son moment cinétique dans ses régions profondes qui tourneraient beaucoup plus rapidement que les zones superficielles?
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Représentation des pulsations de GW Virginis. A droite, une partie des modes impliqués dans les vibrations de l’étoile. C’est, entre autre, une onde de température représentée par des zones chaudes (en bleu) et des zones froides (en rouge). A gauche, la superposition de ces ondes donne les variations complexes de température (et donc de luminosité) à la surface de l’étoile (ce qui est observé). On y voit aussi la propagation de ces ondes à l’intérieur de l’étoile. Dans le cas de GW Virginis représenté ici, les ondulations se propagent pratiquement de la surface jusqu’au centre (on le voit bien sur cette image). C’est ce qui nous permet de sonder la rotation interne de l’étoile sur ~ 90% de son rayon. © LATT. OMP. INSU-CNRS.