Lumière infrarouge émise par la poussière autour de Bételgeuse en décembre 2019. Crédit :ESO/P. Kervella/M. Montargès et al., Remerciements :Eric Pantin, CC BY
Rien ne dure éternellement, y compris les étoiles de notre ciel nocturne. L'une des étoiles les plus brillantes et les plus remarquables de notre ciel est Bételgeuse, la supergéante rouge vif dans l'épaule d'Orion.
Fin 2019, les astronomes du monde entier sont devenus étourdis d'excitation, car nous avons vu cette étoile géante devenir plus faible que nous ne l'avions jamais vue auparavant. Étant donné que Bételgeuse est à la fin de sa vie, il y avait des spéculations que cela pourrait être un râle avant la fin.
Mais la cause de la "grande assombrissement" n'était pas entièrement claire jusqu'à présent. Une nouvelle étude préliminaire en attente d'examen par les pairs, dirigée par Andrea Dupree du Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics, a utilisé le télescope spatial Hubble pour aider à découvrir l'un des plus grands mystères astronomiques de ce siècle :la cause du comportement étrange et soudain de Bételgeuse.
Une étoile au seuil de la mort
À partir de ces dernières recherches, il a été découvert qu'en 2019, Bételgeuse a probablement subi une énorme éjection de masse de surface (SME). Un SME se produit lorsqu'une étoile expulse de grandes quantités de plasma et de flux magnétique dans l'espace environnant.
Nous ne comprenons pas entièrement ce qui a causé ce SME, mais s'ils ont des progéniteurs similaires aux éjections de masse coronale que nous avons vues sur notre propre Soleil, ils pourraient être causés par la déstabilisation de structures magnétiques à grande échelle dans la couronne de l'étoile.
Vue d'artiste des conséquences du SME, avec la masse se refroidissant et formant un nuage de poussière qui a assombri l'étoile pendant une courte période. Le graphique ci-dessous décrit les changements de luminosité réels et attendus de Bételgeuse pendant cette période. Crédit :NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI)
On soupçonne que Bételgeuse a perdu une grande partie de son matériau de surface lors de cet événement remarquable. En fait, la quantité de matière éjectée est le plus grand événement PME que nous ayons jamais vu sur une étoile, dans l'astronomie moderne.
Ce qui est vraiment remarquable, c'est que Bételgeuse a éjecté 400 milliards de fois plus de masse qu'un événement typique sur d'autres étoiles. C'est plusieurs fois la masse de la Lune, projetée à des vitesses incroyables.
Évolution stellaire en temps réel
Bételgeuse ressemble beaucoup à un jack-in-the-box astronomique. Les astronomes savent que tôt ou tard, il "éclatera" et implosera dans une supernova spectaculaire, mais nous ne savons pas quand. (Nous savons que lorsque c'est le cas, il peut même être visible dans le ciel de jour !)
Les étoiles naissent dans de nombreuses tailles différentes; certains commencent petits et deviennent grands, tandis que d'autres naissent grands. Bételgeuse est une supergéante rouge et aurait commencé plus petite, avant d'étendre ses coquilles externes sur des dizaines de millions d'années. Une fois grandes, les supergéantes rouges n'ont pas très longtemps avant d'atteindre un point où leurs noyaux produisent du fer et ne peuvent plus soutenir la fusion nucléaire.
Nous avons déjà vu la mort de plusieurs milliers d'étoiles lointaines, dans des galaxies très, très lointaines. Mais l'attrait d'étudier le processus en temps quasi réel à notre porte galactique est trop beau pour être laissé passer. Dans notre quartier stellaire, Bételgeuse nous offre les meilleures chances de succès.
Nous avons reconstitué la vie secrète des étoiles en étudiant des choses comme les amas globulaires, les supernovae lointaines et les nébuleuses stellaires. À partir de ceux-ci, nous pouvons comprendre la naissance, la vie et la mort d'une étoile.
Cependant, il y a souvent des écarts entre les deux. Bételgeuse nous donne un aperçu de "l'avant" de la fin d'une étoile, les dernières dizaines de milliers d'années avant le grand événement - un simple clin d'œil en termes astronomiques.
Déjà à partir de ce dernier résultat, nous commençons à mieux comprendre comment les grandes étoiles comme Bételgeuse perdent de la masse par les éjections de masse en surface à mesure qu'elles vieillissent. Comme l'explique Dupree :"Nous n'avons jamais vu auparavant une énorme éjection de masse de la surface d'une étoile… C'est un phénomène totalement nouveau que nous pouvons observer directement et résoudre les détails de la surface avec Hubble. Nous observons l'évolution stellaire en temps réel."
Évolution stellaire des étoiles de faible masse (cycle gauche) et de masse élevée (cycle droit), comme Bételgeuse. Crédit :Wikimedia/NASA Goddard Space Flight Center, CC BY
Vue à grand champ de la région du ciel où se trouve Bételgeuse, dans "l'épaule droite" d'Orion. Crédit :ESO/N. Risinger (skysurvey.org), CC BY
Conséquences surprenantes
L'une des choses les plus intéressantes que nous voyons de Bételgeuse à la suite de sa blessure à la surface est une accélération significative de son taux de pulsation.
Depuis plus de 200 ans, les astronomes ont fidèlement suivi l'éclaircissement et l'atténuation de Bételgeuse, en utilisant son cycle très constant de 400 jours.
L'éjection massive de matière a peut-être perturbé toute la structure interne de l'étoile, les couches internes pouvant se balancer et perturber son taux de pulsation typique.
Le temps nous dira s'il peut revenir à la pulsation de pré-éjection, alors que nous continuons à surveiller de près la luminosité de Bételgeuse.
Bien que nous ne pensions pas que Bételgeuse soit prête à mourir pour l'instant, nous ne le saurions pas avant environ 640 ans plus tard. Grâce aux contraintes de la vitesse de la lumière, tout ce que nous voyons dans le cosmos est un aperçu du passé, même les étoiles de notre ciel nocturne.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine. Hubble voit la supergéante Bételgeuse se remettre lentement après avoir fait exploser son sommet
