Bételgeuse : regain de luminosité de la supergéante rouge d'Orion

L'épaule d'OrionOrion, Bételgeuse, poursuit sa « renaissance » après le plus long assombrissement jamais observé. Fin février, sa luminositéluminosité a gagné quelque 10 %, signe possible qu'elle va reprendre l'éclat qu'on lui connaît.

Évolution de la luminosité de la supergéante rouge Bételgeuse depuis fin septembre 2019. © Nature

La ou les cause(s) de cet épisode plus long et sombre que les autres fois -- alpha Orionis est une étoile variable dont la luminosité est suivie depuis plus d'un siècle -- ne sont toujours pas élucidées par les astrophysiciensastrophysiciens. Il est possible que l'une de ses cellules de convection (lesquelles peuvent s'étendre sur 80 millions de kilomètres !)) fut vraiment plus froide que d'habitude ou que la supergéante rougesupergéante rouge fut éclipsée par un nuagenuage de poussière plus épais.

Assister à l'agonie de cette étoile massive est une magnifique occasion pour les chercheurs de comprendre ce qui se trame durant toute la période précédent son explosion en supernova qui devrait survenir d'ici 100.000 ans.

Article publié le 21 février 2020

Selon les derniers relevés de l'Association américaine des observateurs d'étoiles variables, la luminosité de Bételgeuse serait tout doucement repartie à la hausse depuis quelques jours. Pour rappel, la supergéante rouge parmi les plus brillantes de notre ciel étoilé avait grandement perdu de son éclat ces derniers mois. Un phénomène visible à l'œilœil nu puisque sa luminosité n'était, il y a très peu, plus que de 35 % celle qu'on lui connaît habituellement. Et certains imaginaient déjà que Bételgeuse allait bientôt nous apparaître comme une magnifique supernova.

Ce 19 février, toutefois, la courbe de luminosité de Bételgeuse semble avoir atteint un minimum. Avant de commencer à s'inverser. La luminosité de la supergéante rouge est aujourd'hui remontée à 38 % de celle qu'elle affiche traditionnellement. Et sa magnitude est donnée à 1,55, soit 0,06 magnitude au-dessus de sa moyenne mesurée sur les cinq nuits précédentes.

Une situation qui décevra sans doute ceux qui espéraient pouvoir être les témoins prochains de l'explosion en supernova de Bételgeuse. Un événement exceptionnel à l'échelle d'une vie humaine. Il ne se produirait en effet que trois explosions de supernova par siècle dans notre Voie lactée. Mais l'inversion de la courbe de luminosité de la supergéante rouge oriente désormais les astronomesastronomes vers une piste beaucoup moins enthousiasmante.

La fin d’un cycle de 430 jours

L'hypothèse avait déjà été évoquée par Edward Guinan, un chercheur de l'université de Villanova (États-Unis), dans un Télégramme de l’Astronome, il y a quelques jours. Bételgeuse se serait simplement trouvée prise dans une sorte de pulsation beaucoup plus profonde qu'à l'accoutumée. Car rappelons que la supergéante rouge est depuis longtemps connue pour faire partie de ce que les astronomes appellent une étoile variable.

Sa luminosité évolue au fil du temps selon plusieurs cycles qui s'interpénètrent. Mais un cycle dominant - lié probablement à une sorte de pulsation de l'étoile - se détache. Un cycle de 430 jours observé depuis les années 1930. Un cycle qui laissait penser aux chercheurs que Bételgeuse pourrait naturellement atteindre un minimum de luminosité ce 21 février 2020, après une précision de plus ou moins 7 jours.

Pourtant, le mystère demeure. D'abord parce qu'il faudra encore attendre quelques jours pour voir si la nouvelle tendance se confirme. Ensuite, parce que même en suivant son cycle de 430 jours, Bételgeuse n'aurait pas dû atteindre une luminosité inférieure à 0,9 magnitude. Alors peut-être assistons-nous à la coïncidence des minimums de deux cycles de la supergéante rouge. Selon Edward Guinan, interrogé par nos confrères de Forbes, les images de la supergéante rouge rendues publiques dernièrement par l'équipe de l'ESOESO pourraient aussi être le résultat d'une pulsation particulièrement profonde de Bételgeuse, responsable d'un assombrissement de l'hémisphère sudhémisphère sud de l'étoile.

Affaire encore à suivre...

Bételgeuse : on saura bientôt si elle va exploser en supernova

La luminosité de Bételgeuse semble vouloir continuer à diminuer. Mais certains astronomes annoncent qu'elle pourrait bien repartir à la hausse d'ici quelques jours. Si cela ne devait pas être le cas, il faudrait peut-être s'attendre à une explosion prochaine en supernova. Et pour savoir à quel point « prochaine », les astronomes pourraient commencer à surveiller les flux de neutrinosneutrinos qui nous arrivent de l'espace.

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer paru le 15/02/2020

Depuis plusieurs mois maintenant, les astronomes, qu'ils soient amateurs ou professionnels, ont l'œil sur Bételgeuse, cette supergéante rouge qui forme l'épaule droite d'Orion. Parce que son éclat a diminué de manière spectaculaire. Edward Guinan est astronome à l'université de Villanova (États-Unis). Il étudie les étoiles par photométrie depuis 25 ans. Et il témoigne en ligne que Bételgeuse apparaît actuellement moins lumineuse qu'il ne l'a jamais observé.

La magnitude de Bételgeuse serait aujourd'hui comparable à celle de sa « voisine » Bellatrix, qui forme l'autre épaule d'Orion. Elle serait donc de l'ordre de 1,7. Mais à l'œil nu, la comparaison entre les deux étoiles est périlleuse. Car Bételgeuse apparaît rouge-orange alors que Bellatrix semble blanche-bleue. Et en vieillissant, nous voyons le monde à travers une sorte filtre. De quoi continuer à évaluer Bételgeuse comme (bien) plus lumineuse que Bellatrix alors que les mesures objectives prouvent le contraire. Le 10 février 2020, selon des mesures réalisées par l'Association américaine des observateurs d'étoiles variables (AAVSO), la magnitude de Bételgeuse était de 1,65.

Bételgeuse apparaissait traditionnellement en 10^e position sur la liste des étoiles les plus brillantes de notre ciel. Elle a été rétrogradée en 23^e position. © ESO

Si l'AAVSO s'intéresse à Bételgeuse, c'est qu'il s'agit d'une étoile variable connue. Sa luminosité varie selon plusieurs cycles complexes. Mais à en croire Edward Guinan, selon un cycle dominant de 430 jours. De quoi penser que la supergéante rouge pourrait atteindre un minimum de luminosité le 21 février prochain. Une date donnée avec une marge d'erreur de plus ou moins 7 jours. Au-delà, sa luminosité repartirait naturellement à la hausse. Certains annoncent d'ailleurs l'avoir déjà observé. Confirmant cette hypothèse d'une variation de luminosité plutôt classique également privilégiée par Sylvie Vauclair sur Futura, il y a quelques jours. Même si, pour Edward Guinan, le mystère resterait entier, car la luminosité de Bételgeuse, au plus bas de son cycle, ne dépasse en général pas une magnitude de l'ordre de 0,9. « Quelque chose d'inhabituel est incontestablement en cours. »

Peut-être donc bien les prémices d'une explosion imminente en supernova de la supergéante rouge. L'éclat de Bételgeuse pourrait alors rivaliser avec celui de la Pleine LunePleine Lune. Voire la rendre visible en plein jour.

Des neutrinos comme lanceurs d’alerte

Rappelons que le simple fait de la voir classée dans la catégorie des supergéantes rouges nous indique que le noyau de Bételgeuse a déjà brûlé son hydrogènehydrogène et même son héliumhélium. Car c'est avec la transition entre la combustioncombustion de l'hélium et celle du carbonecarbone que la température d'une étoile augmente fortement. Et avec elle, la pression de radiationpression de radiation et le diamètre de l'étoile. Placée au cœur du Système solaireSystème solaire, Bételgeuse aurait déjà dévoré la planète Mars.

Notons par ailleurs que la combustion complète du carbone prend quelque 100.000 ans. La combustion des éléments suivants est ensuite très rapide : quelques années pour le néonnéon, quelques mois pour l'oxygèneoxygène, un jour ou deux pour le siliciumsilicium. Le tout se déroulant sans changement observable dans la photosphèrephotosphère de l'étoile. Alors que celle-ci s'approche inexorablement de son effondrementeffondrement gravitationnel et de sa transformation en supernova.

Mais les neutrinos pourraient jouer le rôle de lanceurslanceurs l'alerte d'une explosion imminente. En effet, au cours de la phase de combustion du carbone, les neutrinos émis présentent une signature énergétique typique. Et au fur et à mesure de l'évolution jusqu'à l'effondrement du cœur, le flux d'énergieénergie tout comme l'énergie par neutrino augmentent. Selon une étude menée il y a quelques années déjà, dans les dernières heures de vie d'une étoile, les neutrinos produits franchissent même un seuil d'énergie critique observable depuis la Terre.

Sur cette image, plusieurs événements de détection de neutrinos tels que ceux qui pourraient servir à alerter sur l’imminence de l’explosion d’une étoile en supernova. © Super-Kamiokande

C'est plus exactement l'interaction entre les antineutrinos venant de l'étoile mourante et les protonsprotons du détecteur qui pourrait être révélateur. Classiquement, ce type d'interaction est rare. Mais si une étoile assez proche de nous était en train de brûler son silicium, elle pourrait produire des antineutrinos suffisamment énergétiques pour que nos détecteurs actuels en gardent la trace.

Les calculs montrent que Super-Kamiokande, et ses 50.000 tonnes d'eau, devrait pouvoir enregistrer, dans la première heure, quelque 60 à 70 antineutrinos en provenance d'une Bételgeuse qui aurait commencé à brûler son silicium. Et quelque 1.600 au total dans la journée. Le fait que ces antineutrinos sont supposés arriver sur Terre par paquetspaquets - correspondant aux oscillations du cœur et de l'enveloppe de l'étoile -, cela pourrait donner une indication forte que Bételgeuse est bien sur le point d'exploser. Et offrir à tous les observatoires du monde, une occasion unique d'observer le phénomène !

Prise par Alma, c'est la meilleure image jamais réalisée de Bételgeuse. © ESO

L’étoile Bételgeuse va-t-elle bientôt exploser en supernova ?

La flamme de Bételgeuse est-elle en train de s'éteindre ? Visible à l'œil nu, l'éclat de la supergéante rouge qui marque l'épaule gauche d'Orion, n'a de cesse de diminuer depuis octobre. Que se passe-t-il ? Cela va-t-il s'arrêter ?

Article de Xavier DemeersmanXavier Demeersman paru le 04/01/2020

Bételgeuse est une des étoiles les plus étincelantes des nuits d'hiverhiver. Son éclat flamboyant marque l'épaule gauche du fameux Chasseur Orion, constellationconstellation n'échappant pas aux regards des curieux qui lèvent les yeux au ciel en ce moment. Depuis plusieurs semaines, celle que l'on a coutume de voir aussi étincelante que la bleue Rigel (le pied droit d'Orion) n'arrête pas de pâlir, au point même de luire moins qu'Aldebaran, l'œil rouge du Taureau. En quelques jours, elle est passée de la 10^e à la 21^e place des étoiles les plus brillantes.

Alors, certes, les changements de luminosité de cette supergéante rouge ne sont pas nouveaux, Bételgeuse est connue pour être une étoile variable avec de gigantesques sautes d'humeurs, notamment des éruptions, qui peuvent lui voiler la face plusieurs jours et la rendre ainsi moins visible. Mais, cette fois, sa lueur rouge orangé caractéristique a atteint un niveau jamais vu par les astronomes depuis un siècle. Elle, dont l'éclat peut atteindre au plus haut la magnitude 0.2, affichait le 21 décembre une magnitude supérieure à 1.4 (plus la valeur approche de 0, plus l'objet est brillant), qui la rapproche de sa voisine, l'autre épaule d'Orion, Bellatrix (magnitude 1.6).

Coïncidence entre le point chaud dans la zone polaire de Bételgeuse et un panache de perte de masse. L’image centrale (teintes orangées) montre la surface de l’étoile et la présence d’un point chaud. Les tons bleus indiquent la présence de poussière créée à partir de la matière éjectée par l’étoile. © Pierre Kervella

Les palpitations géantes de Bételgeuse

Naturellement, face à cet affaiblissement plus important que d'habitude, beaucoup s'interrogent : seraient-ce là les signes avant-coureurs de son explosion en supernova ? Est-on en train d'assister à ses derniers jours ? Nul doute que ce serait un spectacle extraordinaire et indélébile, l'un de ceux surtout dont rêvent le plus les astrophysiciens tant ce type d'événement est rare dans notre GalaxieGalaxie-- le « feufeu » d'une supernova illumine la Voie lactée une fois par siècle en moyenne. Qui plus est, cela se produirait près de chez nous, à quelque 700 années-lumièreannées-lumière seulement. Nous serions donc aux premières loges et suffisamment loin quand même pour être épargné par le cataclysme.

Étoile massive, Bételgeuse a une espérance de vieespérance de vie bien en deçà de celle de petites étoiles comme le SoleilSoleil (15 fois moins massive). Née il y a environ huit millions d'années, elle a déjà brûlé l'essentiel de ses réserves de carburant et court à présent à sa perte : un effondrement violent de ses couches externes sur son cœur qui se traduira par son explosion en supernova. Et cela pourrait arriver bientôt : d'ici 10.000 ans, soit un battement de cilscils à l'échelle cosmique. Pour l'instant, la géante (environ 1.000 fois le rayon du Soleil) gonfle et se dégonfle, passant d'un diamètre équivalent à l'orbiteorbite de Mars à celui de JupiterJupiter !