À la fin de l'année dernière, la nouvelle a éclaté que la star Bételgeuse s'estompait de manière significative, tombant finalement à environ 40% de sa luminosité habituelle. L'activité a alimenté la spéculation populaire selon laquelle la supergéante rouge exploserait bientôt en tant que supernova massive.

Mais les astronomes ont des théories plus bénignes pour expliquer le comportement de gradation de l'étoile. Et les scientifiques de l'Université de Washington et de l'observatoire Lowell pensent qu'ils soutiennent l'un d'entre eux :Bételgeuse ne s'assombrit pas parce qu'il est sur le point d'exploser, c'est juste poussiéreux.

Dans un article accepté pour Lettres de revues astrophysiques et publié sur le site de préimpression arXiv, Émilie Lévesque, professeur agrégé d'astronomie à l'UW, et Philippe Massey, un astronome de l'observatoire Lowell, rapportent que les observations de Bételgeuse prises le 14 février au Flagstaff, Arizona, observatoire leur a permis de calculer la température moyenne de surface de l'étoile. Ils ont découvert que Bételgeuse est nettement plus chaude que prévu si l'obscurcissement récent était causé par un refroidissement de la surface de l'étoile.

Les nouveaux calculs appuient la théorie selon laquelle Bételgeuse – comme de nombreuses étoiles supergéantes rouges sont enclines à le faire – a probablement enlevé une partie de la matière de ses couches externes.

"On voit ça tout le temps dans les supergéantes rouges, et c'est une partie normale de leur cycle de vie, " a déclaré Levesque. " Les supergéantes rouges perdront parfois de la matière de leurs surfaces, qui se condensera autour de l'étoile sous forme de poussière. En refroidissant et en se dissipant, les grains de poussière absorberont une partie de la lumière se dirigeant vers nous et bloqueront notre vue."

C'est toujours vrai :les astronomes s'attendent à ce que Bételgeuse explose en supernova dans les 100 prochaines années, 000 ans lorsque son noyau s'effondre. Mais l'étoile s'éteint, qui a commencé en octobre, n'était pas nécessairement le signe d'une supernova imminente, selon Massey.

Une théorie était que la poussière nouvellement formée absorbait une partie de la lumière de Bételgeuse. Un autre a avancé que d'énormes cellules de convection à l'intérieur de Bételgeuse avaient attiré de la matière chaude jusqu'à sa surface, où il s'était refroidi avant de retomber à l'intérieur.

"Un moyen simple de distinguer ces possibilités est de déterminer la température de surface effective de Bételgeuse, " dit Massey.

Mesurer la température d'une étoile n'est pas une tâche simple. Les scientifiques ne peuvent pas simplement pointer un thermomètre sur une étoile et obtenir une lecture. Mais en regardant le spectre de lumière émanant d'une étoile, les astronomes peuvent calculer sa température.

"Emily et moi avions été en contact à propos de Bételgeuse, et nous avons tous les deux convenu que la chose évidente à faire était d'obtenir un spectre, " a déclaré Massey. " J'avais déjà prévu du temps d'observation sur le télescope Lowell Discovery de 4,3 mètres, et je savais que si je jouais un peu, je serais capable d'obtenir un bon spectre bien que Bételgeuse soit toujours l'une des étoiles les plus brillantes du ciel."

La lumière des étoiles brillantes est souvent trop forte pour un spectre détaillé, mais Massey a utilisé un filtre qui "amortit" efficacement le signal afin qu'ils puissent exploiter le spectre pour une signature particulière :l'absorbance de la lumière par les molécules d'oxyde de titane.

L'oxyde de titane peut se former et s'accumuler dans les couches supérieures de des stars relativement cool comme Bételgeuse, selon Lévesque. Il absorbe certaines longueurs d'onde de la lumière, laissant des "scoops" révélateurs dans le spectre des supergéantes rouges que les scientifiques peuvent utiliser pour déterminer la température de surface de l'étoile.

Par leurs calculs, La température moyenne de surface de Bételgeuse le 14 février était d'environ 3, 325 degrés Celsius, ou 6, 017 F. C'est seulement 50 à 100 degrés Celsius de moins que la température qu'une équipe, y compris Massey et Levesque, avait calculée comme température de surface de Bételgeuse en 2004, des années avant le début de sa gradation dramatique.

Ces découvertes jettent le doute sur le fait que Bételgeuse s'assombrit parce que l'une des cellules de convection massives de l'étoile avait amené du gaz chaud de l'intérieur vers la surface, où il avait refroidi. De nombreuses étoiles ont ces cellules de convection, y compris notre propre soleil. Ils ressemblent à la surface d'une casserole d'eau bouillante, dit Lévesque. Mais alors que les cellules de convection sur notre soleil sont nombreuses et relativement petites, à peu près de la taille du Texas ou du Mexique, des supergéantes rouges comme Bételgeuse, qui sont plus gros, plus frais et ont une gravité plus faible, ne comportent que trois ou quatre cellules de convection massives qui s'étendent sur une grande partie de leurs surfaces.

Si l'une de ces cellules massives était montée à la surface de Bételgeuse, Lévesque et Massey auraient enregistré une baisse de température sensiblement plus importante que ce qu'ils constatent entre 2004 et 2020.

"Une comparaison avec notre spectre de 2004 a montré immédiatement que la température n'avait pas changé de manière significative, " a déclaré Massey. "Nous savions que la réponse devait être la poussière."

Les astronomes ont observé des nuages ​​de poussière autour d'autres supergéantes rouges, et des observations supplémentaires peuvent révéler un encombrement similaire autour de Bételgeuse.

Au cours des dernières semaines, Bételgeuse a effectivement recommencé à s'éclaircir, quoique légèrement. Même si l'obscurcissement récent n'était pas une indication que l'étoile allait bientôt exploser, à Lévesque et Massey, ce n'est pas une raison pour arrêter de chercher.

"Les supergéantes rouges sont des étoiles très dynamiques, " a déclaré Lévesque. " Plus nous en apprendrons sur leur comportement normal - les fluctuations de température, poussière, cellules de convection - mieux nous pouvons les comprendre et reconnaître quand quelque chose de vraiment unique, comme une supernova, pourrait se produire."