L'évolution des étoiles massives et lumineuses (dont la masse équivaut jusqu'à 100 fois celle du Soleil) est dominée par une éjection constante et considérable de matière située à la surface de l'étoile, causant ce qu'on appelle des vents stellaires. La puissance de ces vents nous renseigne sur la composition de l'étoile: les vents se multiplient en présence d'éléments lourds, tels que l'azote, le carbone ou l'oxygène, accélérant l'évaporation de la surface de l'étoile et révélant ses couches intérieures.

Cette relation entre vents et composition présente toutefois un paradoxe important dans deux galaxies proches de nous, le Petit et le Grand Nuage de Magellan. En effet, bien qu'elles possèdent un contenu en éléments lourds plus faible que celui de la Voie lactée, elles comptent proportionnellement trop d'étoiles massives de type Wolf-Rayet, des étoiles dénudées de leurs couches extérieures. Cette observation constituait un casse-tête pour les astronomes.

Ce casse-tête vient d'être résolu par Cédric Foellmi, un étudiant au doctorat, et son directeur de thèse, Anthony Moffat, professeur au Département de physique, en collaboration avec Martin Guerrero, de l'Université d'Illinois à Urbana-Champaign. Les résultats de leurs travaux seront publiés sous peu dans les Monthly Notices de la Royal Astronomical Society de Londres.

Quand ils ont rassemblé toutes leurs données, les deux chercheurs ont découvert que la rotation des étoiles peut avoir un impact majeur sur leur structure interne, contrairement à ce qu'on avait longtemps cru. Jouant un rôle de malaxeur, la rotation engendre une circulation de la matière de l'étoile à très grande échelle qui à son tour brasse les différentes couches sur des profondeurs pouvant atteindre plusieurs milliers de kilomètres dans le cas d'étoiles très massives en rotation rapide.

Ce mélange ramène à la surface des éléments lourds habituellement concentrés au cœur de l'étoile. Comme les étoiles des nuages de Magellan tournent généralement plus vite que les étoiles de notre galaxie, elles procèdent à un amalgame plus efficace et donnent donc l'impression de s'être départies plus rapidement de leurs couches extérieures.

La résolution de ce paradoxe presque anodin a donc permis de lever le voile sur un phénomène jouant un rôle critique dans la dynamique à grande échelle au cœur même des étoiles massives. Elle pourra également permettre de mieux cerner les galaxies les plus lointaines de l'Univers où on observe des étoiles Wolf-Rayet du même type que celles présentes dans les nuages de Magellan.