Une étoile massive est une étoile dont la masse est huit fois supérieure à celle du Soleil. Il est difficile pour les étoiles d’atteindre cette taille, car un certain nombre de facteurs influencent le développement stellaire et ces facteurs limitent souvent la taille, mais les astronomes ont pu observer des étoiles massives jusqu’à 150 fois plus grosses que le Soleil, illustrant qu’il est possible sous le bonnes conditions. Comprendre comment ces étoiles se forment est un sujet d’intérêt pour certains astrophysiciens, tout comme développer une compréhension de leur vieillissement ; les étoiles massives se transforment en supernovae ou en hypernovae lorsqu’elles sont enfin à court de carburant, ce qui en fait des figures notables du cosmos.
La formation d’étoiles implique un nuage dense de gaz interstellaires qui attire ou s’effondre progressivement en une masse, ce qui crée sa propre force gravitationnelle, attirant plus de gaz vers lui. À mesure que la masse augmente, l’attraction gravitationnelle augmente également, mais l’étoile commence également à produire une pression de rayonnement à la suite de réactions se produisant à l’intérieur de l’étoile. Cela a tendance à limiter la taille, car la pression de radiation éloignera les gaz de l’étoile, inhibant l’accrétion de plus de matière. Avec une étoile massive, cependant, des colonnes se forment qui permettent à la pression de rayonnement d’être évacuée tandis que de nouveaux gaz sont aspirés dans le corps de l’étoile. Une fois stabilisée, l’étoile massive a suffisamment de carburant pour durer des millions d’années.
Finalement, une étoile massive commence à manquer d’énergie, se transformant en un type d’étoile connue sous le nom de supergéante rouge vers la fin de sa vie. Cette étoile s’effondrera à son tour sur elle-même, générant une supernova qui peut être extrêmement brillante car elle souffle des gaz et des éléments lourds, s’ajoutant au milieu interstellaire. Une fois que la supernova éclate, l’étoile peut se transformer en étoile à neutrons ou en trou noir, selon un certain nombre de variables.
De nombreuses étoiles massives se produisent dans des systèmes binaires. Des modèles expérimentaux ont suggéré que cela avait à voir avec la manière dont ces étoiles se forment ; ils jettent souvent des boules de matière qui peuvent être aspirées plus tard, ou peuvent se transformer en étoiles à eux. Les étoiles massives sont intéressantes car elles produisent de nombreux éléments lourds, contribuant à la composition du milieu interstellaire et à l’équilibre des éléments dans l’univers.
La mesure des étoiles massives est délicate. De toute évidence, les astronomes et les physiciens ne peuvent pas trotter vers une étoile massive avec un jeu d’étriers et d’échelles. Les observations sur la taille et la composition sont faites à distance, en utilisant les données existantes comme référence pour faire des estimations sur la nature d’une étoile.