Bételgeuse (α Orionis) est l'étoile rougeâtre brillante située dans l'épaule de la constellation d'Orion et peut être vue à l'œil nu dans le ciel nocturne.

D'octobre 2019 à mars 2020, Bételgeuse a démontré un obscurcissement mystérieux, capter l'attention et l'imagination des astronomes et du public. Tout en étant une étoile variable qui présente des changements de lumière périodiques et parfois irréguliers, cette atténuation est la plus importante observée au cours des 50 dernières années. Il est devenu plus faible de plus de 2,5 fois, qui peut même être remarqué à l'œil nu dans le ciel nocturne. Plusieurs scénarios ont été avancés par les astronomes du monde entier :pré-phase d'explosion de supernova, poussière obscurcissante, ou des changements dans la photosphère de l'étoile.

Une nouvelle étude dirigée par le professeur Zhao Gang des observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC) met en lumière la nature de la mystérieuse atténuation de Bételgeuse. Des scientifiques de l'Université du Shandong et de l'Université du Missouri (États-Unis) se sont également joints à cette étude.

L'étude a été publiée dans Communication Nature le 5 août, 2021.

Bételgeuse est l'étoile la plus brillante du ciel nocturne dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge. C'est la gamme de longueurs d'onde la plus appropriée pour étudier les supergéantes rouges comme Bételgeuse.

L'équipe de recherche a étudié les spectres proche infrarouge à haute résolution de Bételgeuse obtenus à l'observatoire Weihai de l'Université du Shandong le 31 janvier. 19 mars Le 4 avril, et le 6 avril 2020, couvrant les phases de gradation et de post-gradation. « Tirer parti de l'analyse spectroscopique, nous visons à comprendre la cause possible de l'obscurcissement mystérieux de Bételgeuse, " a déclaré le professeur Zhao Gang, l'auteur correspondant de cette étude.

À cette fin, l'équipe a développé une technique spéciale pour déterminer les températures effectives des supergéantes rouges.

"Notre méthode est basée sur la mesure des raies moléculaires de l'oxyde de titane (TiO) et du cyanure (CN) dans les spectres stellaires. Plus une étoile est froide, plus ces molécules peuvent se former et survivre dans son atmosphère et les raies moléculaires sont plus fortes dans le spectre stellaire. Dans une ambiance plus chaude, ces molécules se dissocient facilement et ne survivent pas, " a déclaré le Dr Sofia Alexeeva, le premier auteur de cette étude.

"Nous avons trouvé qu'au minimum de sa luminosité, la température effective de Bételgeuse au 31 janvier 2020, était de 3476 Kelvins. Cependant, après avoir retrouvé son éclat, le 6 avril, 2020, la température effective était de 3646 Kelvins. Le changement de la température effective de 170 K suffit à expliquer cette mystérieuse gradation, " a déclaré le Dr Sofia Alexeeva.

Qu'est-ce qui pourrait conduire à une baisse de température de 170 K ? Cela pourrait être causé par une grande tache stellaire sombre à la surface de Bételgeuse. La présence de taches sur les supergéantes rouges est un phénomène bien connu. Ces taches sont probablement la conséquence d'écoulements convectifs ou de cellules convectives froides, qui sont largement soupçonnés d'être présents dans de telles étoiles.

"Nos découvertes offrent un aperçu de la nature des étoiles supergéantes rouges, les principaux contributeurs à l'enrichissement en éléments lourds de l'Univers, " a déclaré le professeur Zhao Gang.