Un article posthume résout le mystère séculaire de l'évolution des étoiles

Supergiant star V838 Monocerotis. Image: NASA, ESA et l'équipe Hubble Heritage (STScI / AURA)

Il y a de fortes chances que vous n'ayez jamais entendu parler d' Allan Sandage , mais le regretté astronome était une figure majeure de l'astronomie du XXe siècle, particulièrement connu pour son travail sur l' évolution des étoiles . Tard dans sa vie, il a découvert que deux autres scientifiques l'avaient battu à cette percée, mais Sandage est mort avant qu'il ne puisse terminer son enquête. Son article posthume corrigeant les archives historiques vient de paraître dans les Publications de la Société astronomique du Pacifique .

Depuis le début des années 1900, les astronomes avaient tracé chaque étoile dans un amas en fonction de leur couleur par rapport à leur luminosité. Mais ils ne savaient pas comment les étoiles le long des différentes branches de cette intrigue étaient liées les unes aux autres.

Les étoiles en amas globulaires peuvent être disposées en fonction de leur âge. Plus l'étoile est massive, plus elle brûle rapidement et brillamment. Les étoiles de la séquence principale ont donc une vie plus longue que, disons, les géantes rouges. Sandage a démontré que les étoiles sous - géantes servent d'intermédiaire entre les deux, et le schéma de ramification observé dans les amas d'étoiles faisait donc partie de l'évolution naturelle d'une étoile.

Esquisse de George Gamow en 1944 de l'évolution stellaire. Image reproduite avec l'aimable autorisation des observatoires de la Carnegie Institution for Science Collection de la Huntington Library.

Mais au début des années 2000, Sandage a découvert qu'il avait peut-être été scoop sur cette découverte par 10 bonnes années. En parcourant les archives de l'observatoire du mont Wilson, il est tombé sur un échange de lettres inédit entre le physicien George Gamow et Walter Adams en 1944. La lettre de Gamow comprenait une figure brute dessinée à la main (à gauche) illustrant le même modèle d'évolution stellaire décrit par Standage dans les années 1950.

Gamow et Adams étaient arrivés à leur point de vue sur la base d'un catalogue de plus de 4 000 classifications et distances stellaires, préparé au cours de 20 ans à l'Observatoire du Mont Wilson. Il y avait 90 sous-géants. Mais la plupart des astronomes ont prêté peu d'attention au catalogue, le jugeant trop biaisé pour être des données fiables sur lesquelles fonder des conclusions. La perspicacité de Gamow n'a donc jamais abouti à un article académique.

Intrigué, Sandage a fait équipe avec un ancien post-doctorant, Steven Majewski (maintenant à l'Université de Virginie), et l'étudiante de Majewski, Rachael Beaton (maintenant postdoc à la Carnegie Institution) pour en savoir plus. Ils ont passé des années à fouiller dans les archives historiques de 1935 à nos jours, comparant les mesures des années 1930 de l'ensemble des 90 sous-géantes aux archives modernes.

Sandage a reçu un diagnostic de cancer du pancréas, mais a encore travaillé fébrilement sur le projet jusqu'à sa mort en 2010 . Majewski et Beaton ont reçu ses derniers commentaires manuscrits deux jours plus tard. Et ils ont poursuivi obstinément le travail en son honneur.

En fin de compte, ils ont constaté que les critiques du catalogue de 1935 n'étaient pas fondées, du moins en ce qui concerne les étoiles sous-géantes. Les mesures étaient précisément précises. "Si cette découverte très réelle de sous-géants avait été reconnue à l'époque, nous aurions pu augmenter la vitesse à laquelle la théorie de l'évolution stellaire a été développée", a déclaré Beaton dans un communiqué .

Sandage est répertorié comme premier auteur sur le nouveau papier, à leur insistance. Comme Beaton et Majewski l'ont écrit dans leur postface:

[ Carnegie Science ]

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