Les étoiles les plus massives sont les étoiles bleues des classes spectrales O et B. Ce sont des astres plutôt rares, même si à cause de leur luminosité dix mille à dix millions de fois supérieure à celle de notre Soleil, on serait tenté de ne voir pratiquement qu'elles dans le ciel nocturne. Et d'autant mieux qu'elles sont souvent situées cœur de nuages de gaz et de poussières qu'elles illuminent pour former de splendides nébuleuses brillantes et multicolores (La Phase chaude du milieu interstellaire). En réalité, les étoiles massives ne comptent sans doute que pour 2% dans l'effectif stellaire d'une galaxie spirale comme la nôtre.

Leur rareté vient de ce qu'elles naissent en petit nombre, mais aussi de ce qu'elles ont une existence très courte en comparaison des autres étoiles. De l'ordre, au mieux, de dix millions d'années seulement, quand le Soleil, par exemple, peut se prévaloir d'une espérance de vie mille fois supérieure. La raison de cette brièveté est qu'avec une masse excessivement élevée - entre quinze et, disons, une bonne centaine de masses solaires - ces étoiles n'ont pas d'autre choix que de consommer à un rythme accéléré leur combustible. L'affaire se terminant d'ailleurs en apothéose, puisqu'on peut s'attendre à ce que toutes ces étoiles finissent par exploser en supernova (de type II).

Avant cela, tout au long de leur existence, elles auront recraché aussi dans l'espace sous la forme d'un vent stellaire une quantité considérable de la matière qui les constitue, et notamment quantité des noyaux atomiques qu'elles ont synthétisé. Ainsi les étoiles massives jouent-elles un rôle essentiel dans la fabrication et la dissémination dans l'espace des éléments chimiques.

Le vent stellaire et l'explosion en supernova sont par ailleurs à l'origine de gigantesques ondes de choc, capables de mettre en route la formation de nouvelles étoiles. Si bien que l'ensemble de tous les processus qui leurs sont attachés placent les étoiles les plus massives au coeur même de toute l'évolution d'une galaxie. "Poussières d'étoiles", pour reprendre l'expression d'Hubert Reeves, nous sommes nous-mêmes avant tout des enfants des étoiles géantes bleues.

Toute une vie au berceau

La ceinture de Gould - Signalée par John Herschel en 1847, puis étudiée une vingtaine d'années plus tard par Benjamin Gould qui lui a donné son nom, une vaste structure de forme circulaire, inclinée de 16° à 20° par rapport au plan médian de la Voie Lactée, semble encercler le Système solaire. Cette ceinture, dont le centre se semble se situer à quelque 300 années-lumière de nous en direction de la constellationdu Cygne, affiche un rayon, en expansion d'une poignée de kilomètres par seconde, d'environ un millier d'années-lumière. Elle se présente comme un chapelet presque ininterrompu d'étoiles bleues, d'associations OB, et d'amas ouverts. Le groupe de Dzêta Persei (Persée), déjà mentionné, en fait partie, ainsi que plusieurs associations dans Orion (Trapèze et consorts...), le Lézard, le Scorpion, le Loup, le Centaure. A quoi on ajoutera des amas ouverts très connus tels que Praesepe (M 44), dans le Cancer, les Pléiades (M 45) et les Hyades, dans la constellation du Taureau, etc.

Quelle est donc l'origine de la ceinture de Gould? Première hypothèse, la ceinture de Gould n'est qu'une illusion née de notre position particulière dans la Voie Lactée. Le Système solaire se trouve en effet actuellement entre deux bras spiraux de la Galaxie, le bras Sagittaire-Carène et l'éperon d'Orion, qui semble d'ailleurs être une excroissance du précédent. Nous observerions donc des concentrations d'étoiles jeunes le long de ces bras plutôt qu'un cercle véritable.

Autre hypothèse, la ceinture de Gould est la conséquence lointaine d'une explosion de supernova qui aurait pu se produire il y a quelques dizaines (peut-être centaines) de millions d'années. Une première explosion aurait déstabilisé des nuages alentour provoquant ainsi de nouvelles naissances stellaires. Les plus massives des nouvelles venues auraient explosé à leur tour, provoquant de nouvelles naissances un peu plus loin, et un nombre de plus en plus important d'étoiles dans un cercle s'élargissant sans cesse.

Certains auteurs ont imaginé que la supernova parente aurait aussi laissé comme reliquat le tout premier pulsar découvert en 1968 par Jocelyn Bell, dans le Petit Renard, et dont on avait (presque?) cru pendant quelques heures qu'il pouvait s'agir d'un signal en, provenance d'une civilisation extraterrestre. D'autres ont évoqué en relation avec la propagation de ce supposé feu de forêt galactique, l'explosion d'une supernova proche dont les effets sur notre planète auraient pu être l'extinction massive d'espèces, lors de la transition Crétacé-Tertiaire. Il fallait bien qu'on mêle les dinosaures à tout ça. Il est vrai qu'on ne prête qu'aux riches!

Pertes et fracas

Les ondes de choc en provenance des étoiles géantes (au cours leur existence aussi bien qu'au moment de leur explosion) constituent également des facteurs de déstabilisation pour les nuages interstellaires. Ceux-ci seront alors poussés à s'effondrer sur eux-mêmes pour former de nouvelles générations d'étoiles.

La perte de masse, par l'effet du vent stellaire, concerne toutes les étoiles surtout quand elles deviennent des géantes rouges, mais jamais dans de telles proportions. La fuite de matière est souvent ici un million de fois supérieure à celle que l'on observe pour le Soleil.

Variations en bleu

• Vega (Alpha de la Lyre), ou bien Maïa, l'une des Pléiades (Taureau).
• Deneb (Alpha du Cygne), ou bien Khi Cassiopeiae (Cassiopée).

Les étoiles Wolf-Rayet*, des noms de Charles Wolf et de Georges Rayet, se signalent moins par leurs variations d'éclat irrégulières, que par leur spectre, marqué de fortes raies d'émission. De masses comprises entre 25 et 50 masses solaires, elles correspondent à un stade d'évolution tardif de certaines étoiles O et B. Une phase qui ne dure que quelques centaines de milliers d'années mais pendant laquelle la perte de masse se révèle dix fois plus rapide les étoiles massives ordinaires. Il s'ensuit que ces astres sont souvent entourés de la bulle de matière qu'elles ont expulsé, à l'instar de NGC 2359 dans le Grand Chien, la nébuleuse brillante qui englobe l'un de ces astres rares. Un autre exemple de Wolf-Rayet est fourni par la première composante de Suhail al-Muhlif (Voiles), qui, vue de la Terre, apparaît comme la plus brillante de ces étoiles.

L'importance de la perte de masse étant fortement liée à la composition chimique des étoiles, on rencontre les étoiles Wolf-Rayet préférentiellement dans les régions chimiquement jeunes de la Galaxie, ou dans des galaxies présentant les mêmes caractéristiques juvéniles.

D'autres groupes d'étoiles pour lesquelles instabilité d'éclat s'associe à perte de masse peuvent être évoqués. Certaines géantes très chaudes, qui ne sont pas des Wolf-Rayet, connaissent en effet également de brèves éruptions accompagnant, dans un éclair lumineux, des éjections de matière. Étoiles de ce type : Cih (Gamma de Cassiopée) ou Pléione (BU du Taureau, dans les Pléiades). Dans ce dernier cas, l'éjection de gaz a créé une enveloppe nébulaire autour de l'étoile.

Les excessives
Les astronomes connaissent enfin quelques étoiles massives, à la fois très lumineuses et variables (ce qui justifie qu'on les désigné couramment sous le sigle LBV, pour Luminous Blue Variables), et que l'on peut ranger en deux groupes : les S Doradus et les P Cygni, et... les autres :

S Doradus dans le Grand Nuage de Magellan (Dorade) ou P Cygni (Cygne). Ces supergéantes chaudes, parmi les plus massives que l'on connaisse ont aussi des variations irrégulières d'éclat de l'ordre d'une magnitude, s'accompagnant par épisodes de l'expulsion du gaz de leur enveloppe.

Eta Carinae (Carène), l'Étoile du Pistolet et LBV 1806-20 (Sagittaire). On n'a plus affaire ici à une famille, mais à des cas particuliers. La première est une monstrueuse étoile double en désagrégation depuis au moins sa découverte il y a 150 ans (et selon toute vraisemblance depuis plusieurs siècles), et qui semble être d'une certaine façon le siège de phénomènes comparables à celui des deux précédents au superlatif. Le gaz dont elle s'est séparé et qu'elle continue d'illuminer forme la nébuleuse brillante NGC 3372. L'étoile du Pistolet, découverte dans la région du centre galactique a été considérée quelque temps comme dépassant en éclat toutes les étoiles de la Voie lactée. Mais il semble assez probable qu'il s'agit d'une étoile multiple, composée comme la précédente de très grosses étoiles bleues. De plus, une nouvelle venue dans le livre des records astronomiques, LBV 1806-20, pourrait être encore plus lumineuse et massive... à moins qu'une fois de plus il s'agisse d'un couple stellaire très serré.