En convalescence, l’étoile Bételgeuse « pourrait continuer à surprendre les astronomes »

Bételgeuse fait encore parler d’elle. Après avoir éjecté une grande quantité de matière, elle est « en lente convalescence » et garde pour le moment des séquelles. Quant à son explosion en supernova, elle peut avoir déjà eu lieu… ou bien se dérouler dans les prochaines (dizaines) de milliers d’années.

Avez-vous les bases ?

Bételgeuse est une supergéante rouge, une étoile qui se trouve à plusieurs centaines d’années-lumière de la Terre dans la constellation d’Orion. Elle est très lumineuse, « rayonnant comme plus de 100 000 soleils réunis », précise l’Observatoire de Paris. Elle est gigantesque, mais assez peu dense : on pourrait mettre un milliard de fois notre Soleil à l’intérieur, mais sa masse n’est que quinze fois celle de notre étoile. Dans notre système solaire, Bételgeuse engloutirait la Terre et s’étendrait jusqu’à Jupiter. 

En février 2020, Bételgeuse déchainait les passions… et les fake news. Une rumeur (basée sur des observations de fin 2019) laissait entendre qu’elle était sur le point d’exploser et de se transformer en Supernova. Si ce cataclysme est inévitable à terme, l’heure n’était pas encore venue. En effet, la baisse de luminosité mesurée n’était finalement due qu’à la présence d’un nuage de poussière devant l’étoile.

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L’étoile se remet doucement de sa convulsion

L’Observatoire de Paris rappelle les conclusions : « Selon les scientifiques, l’étoile a éjecté dans l’espace une importante quantité de matière. À partir de cette éruption, un immense nuage de gaz s’est partiellement transformé en poussières en se refroidissant, conduisant à l’occultation de l’étoile ».

L’institut compare cette phase à une « convulsion ». L’étoile est doucement en train de s’en remettre, notamment sa photosphère. Il s’agit pour rappel de la première couche de l'atmosphère d’une étoile ; c’est-à-dire la partie visible à l'œil nu dans le cas de notre Soleil par exemple.

Pour Bételgeuse, un morceau équivalent à un dix-millionième de sa masse s’est détaché de sa photosphère pour prendre sa liberté dans l’espace. Il s’est alors rapidement refroidi afin de former le fameux nuage de poussière, qui a agi comme un filtre et fait baisser la luminosité apparente.

Notre Soleil aussi subit ce genre de phénomène, mais jamais avec une telle intensité. D’ailleurs une telle violence n’avait « jusqu’alors jamais été suivie sur une étoile de ce type ». Les scientifiques parlent d’une différence de plusieurs ordres de grandeur (on parle généralement de plusieurs puissances de dix).

Suite à des observations de Hubble, les astronomes pensent que « les couches extérieures sont peut-être revenues à leur extension normale, mais que la surface rebondit toujours à la manière d’un dessert à la gélatine dans une assiette, ce qui donne à penser que la photosphère se reconstruit ». Bref, l’étoile a encore des séquelles.

Cycle perturbé

Cet événement laisse en effet des traces qui prennent du temps à s’effacer. « Son cycle de pulsation habituel est perturbé : son intérieur résonne désormais comme une "cloche légèrement désaccordée". Cela ne veut pas forcément dire que l’étoile supergéante va bientôt exploser, mais elle pourrait continuer à surprendre les astronomes », explique l’Observatoire.

Les observations restent précieuses pour les scientifiques : elles « fournissent en tout cas des indices sur la façon dont les étoiles supergéantes rouges perdent leur masse en fin de vie, alors que leur réservoir à fusion nucléaire s’épuise, avant d’exploser en supernova ». 

Puisqu’elle est très lumineuse, Bételgeuse est étudiée depuis longtemps. L’Observatoire de Paris rappelle que les astronomes mesurent depuis près de 200 ans son cycle, c’est-à-dire « le rythme des pulsations de Bételgeuse à l’aide des variations de sa luminosité et de ses mouvements de surface ». De quoi avoir une bonne base de comparaison.

« Ces pulsations se sont accélérées et sont pour l’instant plus rapides que les 400 jours habituels », explique l’Observatoire. « Cette perturbation témoigne de la violence de l’éruption », ajoute-t-il. Les scientifiques comparent l’intérieur de l’étoile à la « cuve d’une machine à laver déséquilibrée ».

Deux télescopes peuvent venir à la rescousse des scientifiques : James Webb bien évidemment, mais aussi l’Extremely Large Telescope (ELT) de l’ESO. Ils pourraient être en mesure de détecter, dans l’infrarouge, les déplacements des matériaux éjectés par l’étoile.

Quand arrivera la supernova ? Impossible à (pré)dire

De l’ampleur de la perte de masse dépendra l’avenir de Bételgeuse lorsqu’elle ne sera plus une supergéante rouge ; elle pourra en effet se transformer en trou noir ou en étoile à neutrons. La réponse pourrait arriver rapidement… ou prendre encore des milliers d’années ; elle « nous sera dévoilée au plus tard d’ici environ 100 000 ans », tempère l’Observatoire de Paris. 

Miguel Montargès, un des auteurs des publications scientifiques autour de Bételgeuse, rappelle un point important : « on ne sait pas prévoir une supernova à moins de quelques milliers d'années près. Donc tous ceux qui disent "explosion imminente" mentent et cherchent à faire du clic ». L’événement sera si intense que l’explosion « sera brièvement visible dans le ciel diurne depuis la Terre ». Selon l’Obersavoire de Paris, Bételgeuse deviendra « aussi lumineuse que toute notre Galaxie ».

Notez que cette explosion en supernova peut avoir déjà eu lieu. Se trouvant à environ 500 années-lumière de la Terre, cela signifie que la lumière de cette étoile met 500 ans à nous parvenir ; une latence très importante. 

Précision importante : quelle que soit la violence de cette explosion, cela ne changera rien à la vitesse de la lumière, et donc au temps nécessaire à voir ce phénomène depuis la Terre. Pour conclure, si on veut observer l’explosion de notre vivant, elle doit s’être déjà déroulée il y a plusieurs siècles.