Une nouvelle découverte concernant l’étoile géante Bételgeuse est dévoilée par la NASA

Ces dernières années, une étoile est devenue très célèbre à la suite d’un épisode survenu entre 2019 et 2020. L’étoile connue sous le nom de Bételgeuse a connu un assombrissement qui a conduit beaucoup de personnes à envisager la possibilité qu’elle entre dans ses phases finales, proches d’une future supernova. Par la suite, des observations ont montré que cet assombrissement était causé par l’éjection de matière et la formation de poussières.

Pour cette raison, l’étoile est devenue la cible de campagnes d’observation à différentes longueurs d’onde. Ces observations ont mis en évidence différentes propriétés de l’étoile qui n’avaient jamais été observées auparavant. Certaines de ces propriétés sont des pulsations, une perte de masse et des variations périodiques de luminosité. Des analyses récentes ont suggéré la présence d’une étoile compagne de faible masse orbitant autour de Bételgeuse, ce qui pourrait expliquer une partie des variations observées au cours des dernières années.

De nouvelles données obtenues avec Hubble ont permis à la NASA d’identifier un cycle secondaire de variabilité de la luminosité de Bételgeuse. Ce cycle secondaire est compatible avec la signature gravitationnelle d’une étoile compagne en orbite relativement proche. Cela renforce l’hypothèse d’un système binaire et rapproche encore davantage la confirmation de cette compagne.

Bételgeuse

Bételgeuse est une étoile supergéante rouge dont la masse initiale est estimée entre environ 15 et 20 masses solaires et dont le rayon est de l’ordre de plusieurs centaines de rayons solaires. Elle est située dans la constellation d’Orion à une distance de 650 années-lumière. Elle se trouve à un stade évolutif avancé, ayant déjà épuisé l’hydrogène dans son noyau et soutenant actuellement des réactions nucléaires impliquant des éléments plus lourds. Son atmosphère s’est dilatée au cours de ce processus et se caractérise par une convection à grande échelle.

En outre, Bételgeuse présente une perte de masse très intense, avec des taux estimés entre 10⁻⁶ et 10⁻⁴ masses solaires par an. Des observations en radio, infrarouge et ultraviolet révèlent des chocs, des flux et des structures complexes dans le vent stellaire, indiquant que la dynamique atmosphérique est gouvernée par la combinaison de la pulsation, de la convection et des champs magnétiques. Étant en fin de vie et destinée à finir en supernova, Bételgeuse sert de laboratoire aux astronomes pour étudier le processus de mort d’une étoile.

Frayeur en 2020

Entre 2019 et 2020, des observations de Bételgeuse ont montré un assombrissement brutal de 60 % de sa luminosité visible. Cela a d’abord été interprété comme un possible signe d’instabilité pré-supernova. D’autres observations ont mis en évidence des modifications de la température et du flux lumineux de l’étoile, indiquant un changement dans sa structure plus interne. Plus tard, les astronomes ont constaté qu’il n’existait pas encore de signatures compatibles avec une supernova imminente.

Des observations ultérieures à de multiples longueurs d’onde ont révélé que cet assombrissement était causé par l’éjection d’une grande quantité de matière depuis l’atmosphère externe. Avec cette éjection de gaz accompagnée de poussières, la lumière a été absorbée et diffusée, donnant l’impression que l’étoile s’était brusquement assombrie. Avec la dissipation progressive de ce nuage de poussières, la luminosité de Bételgeuse est revenue à des niveaux proches de la normale, confirmant que l’épisode était un phénomène temporaire et non un signe de supernova.

Une compagne pour Bételgeuse

Après 2019 et 2020, l’étoile a fait l’objet de nombreuses observations car elle a montré que le processus final de sa vie pouvait présenter des phénomènes plus complexes qu’on ne l’imaginait. Lors de ces observations ultérieures, les astronomes ont découvert que Bételgeuse pourrait posséder une compagne stellaire de faible masse orbitant à l’intérieur de son atmosphère externe. En analysant les variations de luminosité de l’étoile sur près de huit ans, les astronomes ont identifié des signatures compatibles avec le passage de cette étoile compagne.

L’étoile compagne semble traverser l’atmosphère externe de la supergéante rouge tous les ~2 100 jours. Ce schéma a été confirmé par des données combinées du télescope Hubble, qui ont révélé des changements dans le spectre de l’étoile ainsi que dans les champs de vitesse du gaz atmosphérique. L’identification de ce mécanisme permet d’expliquer l’origine de ce que l’on appelle la période secondaire longue de Bételgeuse qui, jusqu’alors, n’était pas comprise et se distinguait du cycle d’environ 400 jours associé aux pulsations internes.

Risque de supernova

Lorsque l’assombrissement de Bételgeuse s’est produit en 2019 et 2020, l’étoile a été largement médiatisée et évoquée dans des articles scientifiques en raison de la possibilité d’une supernova. Étant engagée dans le processus final de sa vie, une supernova n’était pas une surprise et beaucoup espéraient observer un spectacle qui illuminerait le ciel pendant plusieurs jours. Toutefois, les indicateurs observationnels actuels suggèrent que Bételgeuse n’a pas encore atteint le stade final immédiatement précédant l’effondrement de son noyau.

La probabilité qu’une supernova se produise à l’échelle d’une vie humaine est très faible. Les estimations les plus largement acceptées situent cet événement dans une fenêtre allant de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de milliers d’années, ce qui est court à l’échelle cosmologique mais long à l’échelle de la vie humaine. De plus, la distance de l’étoile garantit que, même en cas d’explosion, il n’y aurait pas de risque significatif pour la Terre. Ainsi, Bételgeuse ne représente ni un danger imminent ni un événement astronomique probable dans un avenir proche.

Référence de l'article :

NASA Hubble Helps Detect ‘Wake’ of Betelgeuse’s Elusive Companion Star