Bételgeuse : moins lumineuse, mais toujours aussi chaude

Bételgeuse est moins lumineuse qu’avant, c’est une certitude. La raison n’est pas encore connue, mais une piste est désormais privilégiée : la présence d’un nuage de poussière/gaz obscurcissant une partie de la lumière émise par l’étoile. La scientifique Emily M. Levesque explique en effet que la température de Bételgeuse n’a que peu changé.

Mi-février, l’étoile Bételgeuse faisait parler d’elle, avec comme malheureusement trop souvent en science un emballement médiatique. En effet, les scientifiques avaient remarqué une baisse importante de la luminosité – jusqu’à 36 % tout de même – de la supergéante rouge située dans la constellation d’Orion. 

Plusieurs possibilités permettaient d'expliquer ce phénomène : Bételgeuse serait sur le point d’exploser en supernova (ce qui arrivera forcément un jour, spoiler alert), un refroidissement de la surface et une éjection de poussières masquant l’étoile. Les deux dernières étaient les principales pistes, mais c’est la première qui a fait couler beaucoup d’encre.

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Face aux hypothèses « farfelues », les scientifiques sifflent la fin de la récré

Ces annonces avaient d’ailleurs étonné Miguel Montargès, astronome à KU Leuven en Belgique et auteur d’une thèse sur la perte de masse des étoiles (portant notamment sur Bételgeuse, qu’il connaît donc très bien) : « Quand j’ai vu [cette histoire] d’explosion de supernova , ma première réaction a été : "mais pourquoi les gens disent ça, que ce soient des chercheurs ou le grand public" […] Est-ce qu’il y a quelque chose qui m’échappe ? ». 

Début mars, l’astronome Gerard van Belle de l’observatoire Lowell à proximité de Flagstaff en Arizona, s’amusait de cette situation à sa manière : « Étrangement, je n'ai vu *personne* suggérer la "mégastructure extraterrestre" comme raison pour expliquer l’affaiblissement de Bételgeuse . C'est un manque d'imagination, vraiment ». Mais qu’en est-il vraiment ? 

La température de l’étoile n’a que peu changé… 

Depuis des semaines, l’hypothèse de la poussière faisant écran et empêchant une partie de la lumière de passer est renforcée par des images de décembre 2019 capturées par l’instrument VISIR/NEAR du Très Grand Télescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili. Selon l’équipe de chercheurs dirigée par Pierre Kervella « la présence de cette grande quantité de poussière autour de Bételgeuse renforce notre hypothèse selon laquelle la formation de poussière est une cause de son affaiblissement actuel ».

Depuis près d‘un mois, les scientifiques sont désormais à pied d’œuvre pour identifier l’origine de ce phénomène. Au cours des derniers jours, l’hypothèse de l’écran de poussières/gaz a pris du galon avec la publication d’un article signé par Emily M. Levesque (professeure adjointe au département d’astronomie de l’Université de Washington). Il est intitulé « Betelgeuse Just Isn't That Cool: Effective Temperature Alone Cannot Explain the Recent Dimming of Betelgeuse » et il a d’ores et déjà été accepté pour publication par The Astrophysical Journal Letters, ce qui lui confère un gage de sérieux.

Elle explique ainsi que, le 15 février lorsque sa luminosité avait bien diminué, la température de Bételgeuse était de 3 600 kelvins avec une incertitude de ± 25 kelvins. Pour rappel, on obtient des degrés Celsius avec la formule suivante :

°C = kelvins - 273,15

La chercheur explique qu’une telle mesure est en accord avec d’autres relevés estimant que la température serait de 3 580 kelvins en décembre 2019 et 3 565 kelvins en janvier 2020. En prenant en compte le pire des scénarios, la différence de température ne serait donc que 100 kelvins maximum (soit 3 % à peine sur 3 600 kelvins).

… La présence d’un nuage occultant est d’autant plus plausible

Bref, « il semble évidemment que la température de Bételgeuse n'a pas diminué de manière significative en relation avec sa récente baisse de luminosité », affirme l’article. Emily M. Levesque enchaîne : « Ces résultats suggèrent qu’une période « froide » temporaire à la surface de Bételgeuse due à la convection n’est probablement pas la principale cause de l’affaiblissement récente [de la luminosité] de Bételgeuse ».

En mesurant la température de l’étoile, il n’est par contre pas possible d’apporter la moindre preuve de la présence d’un nuage de poussière et/ou de gaz. Néanmoins, elle renforce largement cette hypothèse en écartant celle du refroidissement en surface… et il n’y a que deux pistes principales pour le moment.

Hier, France Culture a consacré un épisode de La Méthode Scientifique à Bételgeuse (une émission toujours intéressante à écouter), avec Pierre Kervella de l’Observatoire de Paris comme invité. Il est rapidement revenu sur les travaux « tout à fait sérieux » d’Emily Levesque pour confirmer qu’« on est au stade où on privilégie une des interprétations par rapport à l’autre, [mais] on n’a pas encore totalement convergé ».

La présence de poussière confirmée ? « Il reste encore à finir notre travail » 

Eric Lagadec (chercheur au laboratoire Lagrange de l’Observatoire de la Côte d’Azur à Nice) apporte lui aussi sa pierre à l’édifice : « Des observations [issue de VISIR du VLT, ndlr] permettent de mettre en évidence de poussière autour de cette étoile à des grandes échelles. On voit que cette étoile forme régulièrement de la poussière qui se trouve autour. Les observations qu’on voit montrent une obscuration qui pourrait être due […] à la formation de poussière qui se serait formée dans notre direction et les modèles que nous faisons semblent pouvoir expliquer toutes les observations que nous avons ». « Il reste encore à finir notre travail et publier cela », indique enfin Éric Lagadec sans donner de calendrier.

À la fin de l’émission, notre confrère Nicolas Martin demande à ses invités quels seront les éléments qui nous permettront de savoir que Bételgeuse s’est transformée en supernova (la question n’est pas de savoir si cela arrivera puisque c’est une certitude, mais quand). Les premiers éléments seront des neutrinos qui n’interagissent pas avec la matière.

Après les premiers « messagers annonciateurs de l’explosion », nous aurons un « déferlement de toutes sortes de messagers électromagnétiques », explique Pierre Kervella, puis un « spectre extraordinairement beau à voir et sans danger », probablement quelques heures plus tard.

Cet événement peut arriver demain, comme dans des milliers d’années.