Variations récentes de luminosité de Bételgeuse. La pulsation stellaire fait varier la luminosité de l'étoile, mais la forte baisse de luminosité au début de 2020 est sans précédent. Une comparaison d'images directes de la surface de Bételgeuse entre janvier 2019 et décembre 2019 montre que de larges portions de l'étoile se sont évanouies en décembre 2019, ce qui pourrait indiquer un nuage de poussière apparaissant devant lui. Les images ont été prises par le très grand télescope de l'Observatoire européen austral (ESO). Crédit :ESO/M. Montargès et al
Bételgeuse est normalement l'une des plus brillantes, étoiles les plus reconnaissables du ciel d'hiver, marquant l'épaule gauche de la constellation d'Orion. Mais dernièrement, il se comporte étrangement :une baisse sans précédent de sa luminosité a été observée début 2020, ce qui a suscité des spéculations selon lesquelles Bételgeuse pourrait être sur le point d'exploser.
Pour en savoir plus, une équipe internationale de scientifiques, dont Ken'ichi Nomoto au Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), a procédé à un examen rigoureux de Bételgeuse. Ils ont conclu que l'étoile est au début de la phase de combustion de l'hélium du cœur (qui est de plus de 100, 000 ans avant qu'une explosion ne se produise) et a une masse et un rayon plus petits - et est plus proche de la Terre - qu'on ne le pensait auparavant. Ils ont également montré que de plus petites variations de luminosité de Bételgeuse ont été entraînées par des pulsations stellaires, et a suggéré que le récent grand événement de gradation impliquait un nuage de poussière.
L'équipe de recherche est dirigée par le Dr Meridith Joyce de l'Université nationale australienne (ANU), qui a été conférencier invité à Kavli IPMU en janvier 2020, et comprend le Dr Shing-Chi Leung, un ancien chercheur du projet Kavli IPMU et actuellement chercheur postdoctoral au California Institute of Technology, et le Dr Chiaki Kobayashi, professeur agrégé à l'Université du Hertfordshire, qui a été membre affilié de Kavli IPMU.
Les lacunes dans les données sont des périodes où Bételgeuse n'est pas visible dans le ciel nocturne chaque année. Les données de luminosité ont été collectées par les observateurs de l'American Association of Variable Star Observers (AAVSO) et l'instrument Solar Mass-Ejection Imager dans l'espace. Les données de ce dernier ont été traitées par László Molnár de l'Observatoire Konkoly du CSFK à Budapest, Hongrie. Crédit :L. Molnár, AAVSO, UCSD/SMEI, NASA/STEREO/HI
L'équipe a analysé la variation de luminosité de Bételgeuse en utilisant des évolutions, modélisation hydrodynamique et sismique. Ils ont réalisé une idée plus claire qu'avant que Bételgeuse brûle actuellement de l'hélium dans son noyau. Ils ont également montré que les pulsations stellaires entraînées par le soi-disant mécanisme kappa font que l'étoile s'éclaircit ou s'estompe continuellement avec deux périodes de 185 (+/-13,5) jours et d'environ 400 jours. Mais la forte baisse de luminosité au début de 2020 est sans précédent, et est probablement dû à un nuage de poussière devant Bételgeuse, comme on le voit sur l'image.
Leur analyse a rapporté une masse actuelle de 16,5 à 19 masses solaires, ce qui est légèrement inférieur aux estimations les plus récentes. L'étude a également révélé la taille de Bételgeuse, ainsi que sa distance de la Terre. La taille réelle de l'étoile a été un peu un mystère :des études antérieures, par exemple, a suggéré qu'il pourrait être plus grand que l'orbite de Jupiter. Cependant, les résultats de l'équipe ont montré que Bételgeuse ne s'étendait que sur les deux tiers de cela, avec un rayon 750 fois le rayon du soleil. Une fois la taille physique de l'étoile connue, il sera possible de déterminer sa distance à la Terre. Jusqu'ici, les résultats de l'équipe montrent qu'elle n'est qu'à 530 années-lumière de nous, ou 25 pour cent plus près qu'on ne le pensait auparavant.
Leurs résultats impliquent que Bételgeuse n'est pas du tout près d'exploser, et qu'il est trop loin de la Terre pour que l'explosion éventuelle ait un impact significatif ici, même si c'est toujours un gros problème quand une supernova se déclenche. Et comme Bételgeuse est le candidat le plus proche pour une telle explosion, cela nous donne une occasion rare d'étudier ce qui arrive à des étoiles comme celle-ci avant qu'elles n'explosent.
