Une équipe d'astronomesastronomes a découvert un nouveau cas étrange d'étoile avec des variations de luminositéluminosité inexplicables. Toutes leurs tentatives pour comprendre ce qui peut bien provoquer les chutes de luminosité qui ont été détectées par feu le satellite chasseur d'exoplanètes Kepler, entre août et novembre 2017, ont été vaines jusqu'à présent. Andrew Vanderburg, de l'université du Texas, et son équipe n'ont pour l'instant rien trouvé de solide pour élucider le mystère des 28 baisses de luminosité observées en l'espace de 87 jours sur l'étoile EPIC 249706694 (HD 139139). Situé à quelque 350 années-lumière de la Terre en direction de la constellationconstellation du Serpent, l'astreastre est un peu plus gros et brillant que notre SoleilSoleil et évolue en couple avec une naine rougenaine rouge.

Au début, les chercheurs ont bien sûr pensé à un cortège d'exoplanètes passant devant leur étoile (transit planétairetransit planétaire) mais la périodicité des chutes de luminosité relevée est en réalité tellement aléatoire qu'ils ont été déroutés. Leurs occurrences « pourraient tout aussi bien être produites par un générateurgénérateur de nombres aléatoiresnombres aléatoires » ont-ils écrit dans leur étude titrée justement « The Random Transiter », « le transiteur aléatoire » (disponible sur arXiv). Pourtant, les indices pèsent en faveur d'objets en transit qui, en passant devant la source lumineuse, infléchissent les courbes de luminosité. Mais qu'est-ce que c'est ? Les chercheurs ont vérifié : le phénomène est bien de nature astrophysiqueastrophysique.

Les chutes de luminosité variable, et en apparence aléatoire, de l’étoile HD 139139. © S. Rappaport et al

Que se passe-t-il autour de l’étoile HD 139139 ?

« Quelque chose de bizarre s'y passe, a confié Hugh Osborn, du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAMLAM), au magazine New Scientist. Cela fait une dizaine d'années que nous regardons les étoiles avec cette précision mais c'est la première fois que nous trouvons quelque chose qui ressemble à une planète en transition mais qui n'a pas de périodicité apparente ». Et, en effet, pour que cela soit des planètes, ils ont calculé qu'il faudrait alors qu'elles soient très nombreuses pour expliquer ce que Kepler a vu ; or, cela n'est pas possible.

Autre possibilité évoquée : le transit des astéroïdesastéroïdes qui éjectent de la poussière. Mais ça ne « fonctionne » pas : les scientifiques objectent qu'il faudrait alors qu'ils soient tous entourés de nuagesnuages de la même taille. Et si c'était des planètes en désintégration, elles devraient malgré tout présenter une périodicité sans équivoque à leurs observateurs lointains.

« Tous les scénarios de transit que nous avons évoqués semblent échouer ». À l'instar de la fameuse KIC 8462852 alias Tabby's star, l'étoile de Tabby -- surnom donné à celle qui fut « l'étoile la plus mystérieuse de la GalaxieGalaxie », découverte par l'équipe de Tabetha Boyajian en 2015 --, l'hypothèse d'une mégastructure de type sphère de Dyson enveloppant cet astre a, bien sûr, été invoquée mais l'équipe rappelle au passage que, souvent en astronomie, quand on ne comprend pas un problème, on fait intervenir les extraterrestres. On aurait bien envie de croire qu'une civilisation E.TT. est derrière le mystère de HD 139139 mais l'explication des aléas de la luminosité de ce couple d'étoiles est sans doute à chercher ailleurs, soutiennent-ils.

Peut-être que cela vient de l'intérieur de l'une des deux étoiles elle-même ? Les astronomes ont examiné l'hypothèse que ces petits changements de lumière pourraient provenir de l'activité stellaire et de perturbations à l'instar des taches sombres qui maculent le Soleil. Mais là encore, ça ne colle pas. Les petites baisses de luminosité sont loin de durer quelques jours ou semaines à l'image des taches solairestaches solaires. En résumé : pour l'instant, le mystère demeure. On ne sait pas ce que c'est.

Une étoile mystérieuse qui change de luminosité sans que l'on sache pourquoi

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco publié le 1er décembre 2018

L'étoile variableétoile variable VVV-WIT-07 présente des anomaliesanomalies dans sa variation de luminosité qui la rapproche du cas de la fameuse étoile de Tabby, dont on s'était demandé si elle n'était pas entourée par mégastructure extraterrestre de type sphère de Dysonsphère de Dyson. L'hypothèse a été depuis réfutée mais le mystère subsiste. VVV-WIT-07 pourrait être un objet de Mamajek.

L'étoile variable VVV-WIT-07 fait un peu parler d'elle en ce moment, heureusement sans déclencher un engouement médiatique qui a ce stade serait très exagéré. En effet, en 2012, dans le cadre d'une campagne d'étude menée depuis 2010 avec VISTAVISTA (acronyme de l'anglais Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), un télescopetélescope de l'Observatoire européen austral (ESOESO) doté d'un miroirmiroir de 4,5 mètres permettant de faire des observations dans l'infrarougeinfrarouge proche, la luminosité de VVV-WIT-07 a brusquement varié.

A priori, rien de surprenant à cela puisque cette étude, nommée VISTA Variables in the Via Lactea (The VVV Survey), avait précisément pour but de repérer des étoiles variables pour dresser une carte de leur distribution en 3D au voisinage du centre de la Voie lactée, dans le bulbe central. Une telle carte devrait fournir des informations intéressantes permettant aux astronomes de mieux comprendre l'origine, la formation et la structure de notre Galaxie.

Sauf que VVV-WIT-07, après avoir vu sa luminosité baisser lentement sur 11 jours, a brusquement perdu environ 75 % de celle-ci pendant 48 jours. Ce qui n'est pas conforme à ce à quoi l'on peut s'attendre d'une étoile variable, qui certes fluctuent pour certaines de façon périodique et plus chaotiquement pour d'autres, mais pas avec une telle chute de luminosité. Par contre, cela fait penser à un comportement analogue déjà observé avec la fameuse étoile de Tabby (des baisses de luminosité plus ou moins erratiques et contradictoires quand à leurs interprétations, avec une baisse maximale de 20 %). Or certains avaient sérieusement suggéré avec cet astre que l'on était peut-être en présence d'une technosignature, en l'occurrence le transit d'une gigantesque structure artificielle devant cette étoile. On pense maintenant que ce n'est très probablement pas le cas, mais la multiplication d'observations similaires pourrait bien finir par nous donner des éléments qui nous forceraient à conclure que nous sommes bel et bien en présence des fameuses sphères de Dyson, ou leurs variantes, dans la Voie lactéeVoie lactée.

Une mégastructure alien ou un objet de Mamajek ?

Mais comme le disait le défunt Carl Sagan, une hypothèse extraordinaire nécessite pour être confirmée des preuves extraordinaires. Nous en sommes très, très loin même si l'on continue à travailler sur de l'Optical Seti.

VVV-WIT-07 pourrait bien plutôt être ce que l'on peut appeler un objet de Mamajek, du nom de l'astrophysicienastrophysicien Eric Mamajek du célèbre Jet Propulsion LaboratoryJet Propulsion Laboratory de la NasaNasa, et pas une autre étoile de Tabby, comme les chercheurs l'expliquent dans un article publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, mais en accès libre sur arXiv.

La brutale baisse de luminosité observée, s'ajoutant à des variations nettement plus faibles et plus ou moins périodiques, s'expliquerait donc de la même manière que pour l’étoile J1407 (aussi appelée objet de Mamajek), c'est-à-dire par le transit devant VVV-WIT-07 d'une exoplanète possédant un système d'anneaux bien plus étendus que ceux de SaturneSaturne (200 fois plus dans le cas de J1407).

Dans le cas de l'étoile de Tabby, les variations erratiques de luminosité sont très probablement causées par des massesmasses de poussières proches de l'étoile, mais dont la nature précise reste indéterminée. On sait qu'il ne peut s'agir de mégastructures aliens car les creux dans les courbes de lumière ne sont pas aussi intenses dans différentes longueurs d'ondelongueurs d'onde. En effet, ces structures devraient être opaques à toutes les longueurs d'onde où ont été réalisées les observations. Pour la même raison, planètes et étoiles nainesétoiles naines sont aussi exclues. On n'observe pas non plus de traces spectrales de masses de gazgaz neutre ou ionisé, ce qui n'est pas favorable à l'idée d'un transit de nuages de matièrematière interstellaire.

Les chercheurs continuent d'observer VVV-WIT-07, espérant glaner des informations suffisantes pour percer son mystère en confirmant certaines des hypothèses qu'ils ont à son sujet. On pourrait s'attendre à quelques révélations concernant une population aujourd'hui encore largement cachée de ces étoiles mystérieuses dans quelques années, avec la mise en service du LSST.

La fin de l'énigme pour l'étoile mystérieuse SCP 06F6 ?

Article de Laurent Sacco publié le 08/06/2009

En septembre 2006, le télescope HubbleHubble observait ce qui se présentait comme une supernova mais avec des caractéristiques jusque-là inconnues. Mystérieuse, la nouvelle étoile défiait les explications des théoriciens... jusqu'à aujourd'hui. Il s'agirait de l'explosion d'une étoile massive lointaine riche en carbonecarbone, selon des astrophysiciens de l'Université de Warwick.

Le 26 février 2006, le télescope Hubble découvrait dans la constellation du Bouvier la brusque apparition d'un nouvel objet qui pouvait s'apparenter à une supernova. Cependant, comme l'expliquait dans une publication de septembre 2008 l'équipe d'astronomes responsable de la découverte, SCP 06F6 montrait des signes contradictoires avec la nature d'une simple supernova. Il ne pouvait s'agir ni d'une SNSN I ni d'une SN II.

Perplexes quant à la nature de SCP 06F6, les astrophysiciens ne pouvaient pas lui attribuer non plus une distance exacte. Il pouvait tout aussi bien s'agir d'un objet extragalactique que d'un phénomène ayant eu lieu à l'intérieur des limites de la Voie lactée.

L'objet est resté particulièrement brillant pendant une centaine de jours puis sa luminosité a décru sur une période de temps comparable. La courbe de lumière pouvait faire penser à une supernova SN II mais sa duréedurée, avec son pic de luminosité, était quatre fois plus longue que pour des supernovaesupernovae de cette classe. L'analyse fine de son spectrespectre montrait aussi des caractéristiques jamais observées dans une supernova ni dans aucun objet connu des astrophysiciens.

Dans le domaine des rayons Xrayons X, SCP 06F6 se montre tout aussi étrange pour une supernova puisqu'il est cent fois plus brillant. Ordinairement, un important flux de rayons X est produit lorsqu'un objet compact accrète une importante quantité de matière et certains ont fini par émettre l'hypothèse d'un trou noirtrou noir avalant une étoile qu'il était en train de mettre en pièces avec ses forces de maréeforces de marée. Pour d'autres, il pourrait s'agir de la chute sur une naine blanchenaine blanche d'un gros astéroïde. Toutes ces explications posent des problèmes. De plus, SCP 06F6 ne semble faire partie d'aucune galaxie ou amas de galaxiesamas de galaxies. Les chercheurs ont un moment pensé à un phénomène de microlentille gravitationnelle qui aurait amplifié le flux d'un objet céleste. Mais l'explication ne tient pas. On pourra lire ces hypothèses dans l'article de Noam Soker, Adam Frankowski et Amit Kashi (Technion, Israël) donné en lien en bas.

La clef : le carbone

Une explication plausible semble émerger aujourd'hui de la part de chercheurs de l'Université de Warwick. Les astrophysiciens avaient déjà noté que le spectre de SCP 06F6 pouvait s'expliquer en partie comme des raies d'absorptionsabsorptions de moléculesmolécules carbonées décalées vers le rouge. Ils ont poursuivi les investigations dans cette direction et des chercheurs comme Boris Gänsicke en sont arrivés à la conclusion que l'on était probablement en présence de l'explosion en supernova d'une étoile particulièrement riche en carbone située à environ 2 milliards d'années-lumière. Les étoiles carbonées, comme La Superba située à 710 années-lumière dans la constellation des ChiensChiens de chasse, ont en effet une atmosphèreatmosphère riche en molécules de carbone.