La datation précise d'une étoile peut avoir des conséquences importantes pour la compréhension de l'évolution stellaire et des exoplanètes qui tournent. Mais c'est l'une des difficultés les plus difficiles de l'astronomie avec seulement quelques techniques existantes.
Une méthode consiste à trouver une étoile avec des éléments radioactifs comme l'uranium et le thorium, dont la demi-vie est connue et peut être utilisée pour dater l'étoile avec certitude. Mais seulement 5% des étoiles auraient une telle signature chimique.
Une autre méthode consiste à rechercher une relation entre l'âge d'une étoile et ses «métaux», le terme d'argot de l'astronome pour tous les éléments plus lourds que l'hélium. Tout au long de l'histoire cosmique, le cycle de naissance et de mort des étoiles a régulièrement produit et dispersé des éléments plus lourds conduisant à de nouvelles générations d'étoiles qui sont plus fortement ensemencées de métaux que la génération précédente. Mais les incertitudes ici sont énormes.
Les dernières recherches fournissent une nouvelle technique, montrant que les protostars peuvent facilement être datés en mesurant les vibrations acoustiques - ondes sonores - qu'elles émettent.
Les étoiles naissent au plus profond des nuages moléculaires géants de gaz. La turbulence à l'intérieur de ces nuages donne naissance à des poches de gaz et de poussière avec suffisamment de masse pour s'effondrer sous leur propre contraction gravitationnelle. Alors que chaque nuage - protostar - continue de s'effondrer, le cœur devient plus chaud, jusqu'à ce que la température soit suffisamment suffisante pour commencer la fusion nucléaire et qu'une étoile à part entière soit née.
Notre Soleil a probablement mis environ 50 millions d'années à mûrir depuis le début de l'effondrement.
Les physiciens théoriciens ont longtemps soutenu que les protostars vibrent différemment des étoiles. Maintenant, Konstanze Zwintz de l'Institut d'astronomie de la KU Leuven et ses collègues ont testé cette prédiction.
L'équipe a étudié les vibrations de 34 protostars dans NGC 2264, qui ont tous moins de 10 millions d'années. Ils ont utilisé le satellite canadien MOST, le satellite européen CoRoT et des installations au sol comme l'Observatoire européen austral au Chili.
"Nos données montrent que les plus jeunes étoiles vibrent plus lentement tandis que les étoiles plus proches de l'âge adulte vibrent plus vite", a déclaré Zwintz dans un communiqué de presse. "La masse d'une étoile a un impact majeur sur son développement: les étoiles de plus petite masse évoluent plus lentement. Les étoiles lourdes grandissent plus vite et vieillissent plus rapidement. »
Les vibrations de chaque étoile sont indirectement visibles par leurs changements subtils de luminosité. Des bulles de gaz chauds et brillants montent à la surface de l'étoile, puis se refroidissent, s'assombrissent et s'enfoncent dans une boucle convective. Ce renversement provoque de petits changements dans la luminosité de l'étoile, révélant des informations cachées sur les ondes sonores au plus profond de lui.
Vous pouvez réellement entendre ce processus lorsque les courbes lumineuses stellaires sont converties en ondes sonores. Ci-dessous, une vidéo de ces étoiles chantantes, produite par Nature l'année dernière.
"Nous avons maintenant un modèle qui mesure plus précisément l'âge des jeunes stars", a déclaré Zwintz. «Et nous sommes désormais également en mesure de subdiviser les jeunes stars en fonction de leurs différentes phases de vie.»
Les résultats ont été publiés dans Science.
