Arcturus, l'étoile qui vient d'une autre galaxie ?

L'une des étoiles les plus brillantes du ciel n'est pas seulement l'une des plus proches. Sa trajectoire et sa vitesse suggèrent qu'elle n'a pas toujours appartenu à la Voie lactée, notre galaxie.

Arcturus dans la constellation du Bouvier se situe à la troisième place des étoiles les plus brillantes visibles la nuit, juste derrière Sirius (en hiver) et Canopus (dans l'hémisphère Sud). Sa magnitude de -0,05 la laisse sans rivale sur une vaste surface céleste. On la trouve facilement à partir de la Grande Ourse en poursuivant le manche incurvé de la "casserole". Arcturus forme avec Spica et Régulus le triangle du printemps.

Le nom Arcturus vient du grec ancien Ἀρκτοῦρος / Arktoûros qui, formé de ἄρκτος (ours) et de οὖρος (gardien), signifie « le gardien des ours ».

Il s'agit d'une étoile mystérieuse. Non par sa nature : avec une masse de 1,5 fois celle du Soleil et un âge de 4,6 milliards d'années, les astronomes savent que c'est un astre en fin de vie. D'ici à quelques millénaires, le phare du Bouvier perdra son enveloppe gazeuse pour se transformer en nébuleuse planétaire. Sa taille imposante (26 fois le diamètre solaire) et sa luminosité (113 fois celle du Soleil) correspondent bien à ce stade de géante rouge que connaîtra aussi notre Soleil.

Si elle intrigue, c'est plutôt par son origine. Au lieu de tourner dans le plan de la Voie lactée, comme la plupart des étoiles, Arcturus suit une trajectoire quasiment perpendiculaire à l'équateur de notre galaxie. Comme elle se trouve à seulement 36,7 années-lumière, les astronomes ont pu mesurer son mouvement de façon précise : 2,5 secondes d'arc par an.  En 800 ans, elle parcourt sur le ciel l'équivalent du diamètre apparent de la Lune. Sa vitesse est de 145 km/s ; elle se rapproche aussi de nous à 4,8 km/s.

Arcturus appartiendrait vraisemblablement à une ancienne galaxie naine qui aurait été étirée et absorbée par la Voie lactée. Un indice étaye cette idée :  son âge et sa carence en éléments lourds sont similaires à ceux d'un groupe d'étoiles suivant la même trajectoire. Ensemble, ces astres forment ce que les astronomes appellent un courant d'étoiles. La collision avec la galaxie où résidait Arcturus à l'origine aurait eu lieu voici 5 milliards d'années.

Le système Alpha du Centaure à 4,2 AL et Sirius à 8,6 AL ont aussi un mouvement propre élevé (respectivement 3,7’’/an et 1,3’’/an). Le record est détenu par l’étoile de Barnard, une naine rouge dans la constellation du Serpentaire (10,6’’/an) suivi par l’étoile de Kapteyn (naine rouge de la constellation du peintre – 8,7’’/an) et par l’étoile de Bessel 61 Cygni (5,3’’/an).