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GAPHE
Institut d'Astroph. et de Géoph.
Université de Liège
Quartier Agora
Allée du 6 août, 19c - Bât. B5c
B-4000 Liège (Sart-Tilman)
Belgique

Tel.: +32 (0)4.366.97.16
Fax: +32 (0)4.366.97.46

Le milieu interstellaire

L'espace situé entre les étoiles est loin d'être totalement vide et la matière qui s'y trouve est naturellement appelée "milieu interstellaire" (ISM en abrégé). De ce milieu provient la matière qui sert à former les étoiles et les planètes, et c'est là que retourne la matière stellaire, enrichie en éléments lourds, éjectée par les vents stellaire ou lors de la mort des étoiles. Comprendre les interactions étoiles-ISM et les propriétés physique de ce milieu interstellaire est donc extrêmement important dans la compréhension globale des galaxies. Dans ce cadre, le GAPHE se concentre sur les aspects plus particulièrement liés aux étoiles massives.

Action des vents et du rayonnement

Les étoiles massives possèdent deux moyens d'action importants pour agir sur l'ISM : leur rayonnement intense et leur vent stellaire puissant.

Nebuleuse chaude

Les étoiles massives émettent principalement du rayonnement ultraviolet, qui est capable d'ioniser une fois l'hydrogène et l'hélium contenu dans l'ISM, ce qui crée des nébuleuses appelées "régions HII". Si l'étoile est particulièrement chaude, des UV extrêmes sont émis, et l'hélium peut être alors totalement ionisé - on parle de "régions HeIII". Le GAPHE a étudié ces nébuleuses rares avec le VLT, ce qui a permis de découvrir une étoile exceptionnellement chaude : plus de 120 000°C en surface !

Le vent stellaire, outre l'enrichissement chimique de l'ISM, possède une action mécanique - il "pousse" sur le milieu environnant. Cela crée des bulles de gaz en expansion, observables à travers tout le spectre électromagnétique. Le GAPHE a étudié plusieurs de ces "bulles", les résultats ont remis en cause les modèles existants. Nous avons également participé à plusieurs projets visant à étudier dans les rayons X l'interaction d'amas d'étoiles massives et de l'ISM.

Ejection de matière

Herschel
G79

Entre leur naissance et leur mort, les étoiles massives perdent beaucoup de matière - parfois même plus de 50% de leur masse ! Cette perte s'effectue par les vents stellaires, bien sûr, mais pas seulement : les taux de perte de masse associés sont en effet trop faibles pour éliminer 10, 20, ou 30 masses solaires. Cependant, au cours de sa vie, une étoile massive passe par un stade évolutif instable, par exemple la phase Luminous Blue Variable (LBV). Au cours de celle-ci, l'étoile subit d'importantes éruptions qui éjectent la matière de la surface de l'étoile. Cette phase est extrêmement importante pour comprendre l'évolution de l'étoile et l'enrichissement de l'ISM, mais hélas, vu sa faible durée et son instabilité intrinsèque, elle est rarement observée : on connaît ainsi seulement une dizaine de LBVs dans notre Galaxie ! Ces objets doivent donc être étudiés minutieusement, et pas seulement l'étoile elle-même : les traces des éruptions passées sont en effet visibles sous la forme de nébuleuses éjectées. Grâce à la participation belge (not. liégeoise) dans la mission Herschel (tests du télescope, construction de l'instrument PACS), notre équipe a bénéficié d'un accès privilégié au temps d'observation. Ces observations en infrarouge lointain apportent des informations uniques sur la plupart des nébuleuses LBV galactiques. Elles ont notamment permis de montrer que les nébuleuses sont éjectées à différrentes étapes de la vie de l'étoile, en fonction de sa masse initiale.

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