Les champs magnétiques stellaires sont changeants !

Une étude internationale impliquant le laboratoire univers et particules de Montpellier (UM – CNRS) vient de montrer que le champ magnétique de l’étoile naine rouge AD Leonis s’oriente vers un renversement de polarités, une première pour ce type d’étoile. Ces résultats publiés dans la revue Astronomy and Astrophysics ont été obtenus grâce à 15 ans d’observations avec le télescopeCanada-France-Hawaii et le télescope Bernard Lyot.

Le cycle d’activité solaire de 11 ans est un phénomène bien connu, au cours duquel l’intensité du champ magnétique du Soleil varie et ses polarités s’inversent. Au cours des 30 dernières années, les astronomes ont identifié un comportement similaire pour plusieurs étoiles semblables au Soleil. Mais jusqu’à présent aucune inversion de polarités magnétiques n’a été observée pour leurs homologues plus froides, les étoiles naines rouges.

Une équipe internationale incluant des scientifiques de l’IRAP, du LUPM, de l’IPAG, de l’IAP et du LAM vient de montrer que le champ magnétique de la naine rouge notoirement active AD Leonis pourrait s’approcher d’un renversement de polarités, en se basant sur des observations s’étalant sur 15 années. Ces données ont été obtenues à l’aide des instruments ESPaDOnS et SPIRou au Télescope Canada-France-Hawaii (TCFH) ainsi que NARVAL au Télescope Bernard Lyot (TBL).

AD Leonis est une étoile naine rouge notoirement active, elle possède un champ magnétique environ 1000 fois plus intense que celui du Soleil. Plus généralement, les champs magnétiques des naines rouges diffèrent grandement du champ magnétique solaire, et on ne sait pas encore si elles peuvent présenter des cycles magnétiques, bien que des indices de cycles d’activité existent.

Étoiles naines rouges et exoplanètes

AD Leonis a été régulièrement observée entre 2019 et 2020 à l’aide de l’instrument SPIRou dans le cadre du Legacy Survey. L’étude menée par Stefano Bellotti, doctorant à l’IRAP, montre que non seulement l’intensité du champ magnétique diminue continûment depuis les observations menées à partir de 2006 avec les instruments ESPaDOnS et NARVAL, mais également que les pôles magnétiques de l’étoile ont commencé à basculer. Bien qu’une inversion de polarités n’ait pas eu lieu pendant les observations SPIRou, ces résultats indiquent que les naines rouges comme AD Leonis pourraient subir des cycles magnétiques, comme le Soleil. Cela encourage les astronomes à continuer à observer AD Leonis pendant encore plusieurs années.

Ce résultat permet de mieux comprendre la génération du champ magnétique des étoiles plus froides que le Soleil. En outre, l’étude du champ magnétique des naines rouges ‒ cibles privilégiées pour la détection d’exoplanètes rocheuses semblables à la Terre ‒ comme AD Leonis est essentielle pour comprendre l’environnement spatial dans lequel les exoplanètes rocheuses orbitent. En effet le champ magnétique d’une étoile régule la météo spatiale à proximité de celle-ci, à savoir les phénomènes énergétiques associés à l’activité stellaire ‒ tels que les éruptions et les éjections de masse coronale ‒ qui jouent un rôle critique dans la capacité d’une exoplanète à maintenir une atmosphère au cours de son évolution, et donc à demeurer habitable.

Retrouvez l’étude Monitoring the large-scale magnetic field of AD Leo with SPIRou, ESPaDOnS, and Narval