Les astrophysiciens le savent bien : en théorie, les étoiles d’une masse comparable au Soleil connaissent sur la fin de leur vie un second souffle, lorsque leur température interne permet d’amorcer la combustion nucléaire de l'hélium. Ce processus est brutal, on parle donc de flash de l’hélium, mais il reste discret car il a lieu au cœur de l’étoile. Jusqu'à présent, il n’avait été vu que sur des étoiles de type naine blanche, des astres compacts qui peuvent produire ces flashes à leur surface après y avoir accumulé la substance d'une étoile qu'elles cannibalisent.

Grâce à des observations récentes du télescope spatial Hubble, associées à plus de quarante années de suivi de l'astre, SAO 24457 est la première étoile classique pour lequel le flash de l'hélium a pu être observé. Bonne nouvelle : le réchauffement puis l'amorce du refroidissement stellaire provoqués par le flash sont parfaitement conformes au modèle ! Une petite victoire pour les théoriciens...

Le film des événements

La vidéo ci-dessus montre qu’il y a 10 300 ans, l’étoile en fin de vie était 152 fois plus grande que le Soleil, avec un température de 3750°C. À ce stade, elle avait déjà perdu la moitié de sa masse en expulsant ses couches externes, formant alentour une nébuleuse planétaire (la plus petite connue, car elle est très jeune).

À partir de cette époque, la taille de l’étoile centrale s’est mise à diminuer. L'hydrogène du cœur de l'astre s'épuisant, il ne permettait plus de compenser la force de gravité. Il y a 1000 ans, SAO 24457 ne faisait donc plus que 40 fois la taille du Soleil, tandis que sa température avait grimpée à 7080°C.

C'est au milieu du XX^e siècle , alors que la température de surface de SAO 24457 atteignait 20 000 °C, qu'eut lieu le flash de l'hélium. En se transformant en carbone, l'hélium dégage une énergie colossale, mais l'inertie de l'effondrement de l'étoile fait qu'elle poursuit sa contraction. En 1971, sa taille vaut quatre fois celle du Soleil. En 1991, SAO 24457 à la même taille que notre étoile. En 2002, elle est trois fois plus petite ! Dans le même temps, sa température est passée de 21 000 à 40 000°C, puis 60 000°C...

La fièvre baisse

Depuis 2002, les astronomes observent une décroissance de la température de SAO 24457. Aujourd’hui, elle n'est plus « que » de 50 000°C, tandis que la taille de l'astre a doublé. D'ici 500 ans, elle devrait devenir une géante rouge. La chaleur du flash de l’hélium ayant permis d’amorcer des réactions nucléaires dans les couches d’hydrogène les plus proches du cœur de l’étoile, elle retrouvera un équilibre entre l'énergie dégagée par la combustion de ce gaz frais et la force de gravitation qui cherche à écraser une étoile sous son propre poids.

Mais selon les modèles d'évolution stellaire, ce second souffle ne durera qu'un temps. In fine, l’étoile expulsera ses couches externes et il ne restera au centre qu’une naine blanche, qui se refroidira très lentement. Son rayonnement ultraviolet intense, en ionisant le gaz expulsé, enrichira la nébuleuse de la Raie de nouvelles couleurs...