En analysant les données du télescope spatial Hubble de la NASA et de plusieurs autres observatoires, les astronomes ont conclu que l’étoile supergéante rouge vif Bételgeuse a littéralement explosé en 2019, perdant une partie substantielle de sa surface visible et produisant une gigantesque éjection de masse en surface (SME). C’est quelque chose de jamais vu dans le comportement normal d’une star.
Le soleil souffle régulièrement des parties de son atmosphère extérieure ténue, la couronne, lors d’un événement connu sous le nom d’éjection de masse coronale (CME). Mais la PME Bételgeuse a fait exploser 400 milliards de fois plus de masse qu’un CME typique.
La star monstre se remet encore doucement de ce bouleversement catastrophique. « Bételgeuse continue de faire des choses très inhabituelles en ce moment ; l’intérieur rebondit en quelque sorte », déclare Andrea Dupree du Centre d’astrophysique | Harvard & Smithsonian.
Ces nouvelles observations fournissent des indices sur la façon dont les étoiles rouges perdent de la masse tard dans leur vie lorsque leurs fours à fusion nucléaire s’éteignent, avant d’exploser en supernovae. La quantité de perte de masse affecte considérablement leur sort. Cependant, le comportement étonnamment pétulant de Bételgeuse n’est pas une preuve que la star est sur le point d’exploser de si tôt. Ainsi, l’événement de perte de masse n’est pas nécessairement le signal d’une explosion imminente.
Dupree rassemble maintenant toutes les pièces du puzzle du comportement pétulant de l’étoile avant, après et pendant l’éruption dans une histoire cohérente d’une convulsion titanesque jamais vue auparavant dans une étoile vieillissante.
Cela comprend de nouvelles données spectroscopiques et d’imagerie de l’observatoire robotique STELLA, du spectrographe Tillinghast Reflector Echelle (TRES) de l’observatoire Fred L. Whipple, du vaisseau spatial Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO-A) de la NASA, du télescope spatial Hubble de la NASA et de l’American Association of Variable Observateurs d’étoiles (AAVSO). Dupree souligne que les données de Hubble ont été essentielles pour aider à résoudre le mystère.
« Nous n’avons jamais vu auparavant une énorme éjection massive de la surface d’une étoile », dit-elle. « Il nous reste quelque chose que nous ne comprenons pas complètement. C’est un phénomène totalement nouveau que nous pouvons observer directement et résoudre les détails de surface avec Hubble. Nous observons l’évolution stellaire en temps réel. »
L’explosion titanesque de 2019 a peut-être été causée par un panache convectif, de plus d’un million de kilomètres de diamètre, bouillonnant du plus profond de l’étoile. Il a produit des chocs et des pulsations qui ont fait sauter le morceau de photosphère, laissant l’étoile avec une grande surface froide sous le nuage de poussière produit par le morceau de photosphère en refroidissement. Bételgeuse a maintenant du mal à se remettre de cette blessure.
Pesant environ plusieurs fois plus que notre lune, le morceau de photosphère fracturé a accéléré dans l’espace et s’est refroidi pour former un nuage de poussière qui a bloqué la lumière de l’étoile vue par les observateurs de la Terre. La gradation, qui a commencé fin 2019 et a duré quelques mois, était facilement perceptible même par les observateurs de l’arrière-cour regardant l’étoile changer de luminosité. L’une des étoiles les plus brillantes du ciel, Bételgeuse se trouve facilement sur l’épaule droite de la constellation d’Orion.
Encore plus fantastique, le taux de pulsation de 400 jours de la supergéante a maintenant disparu, peut-être au moins temporairement. Pendant près de 200 ans, les astronomes ont mesuré ce rythme comme en témoignent les changements dans les variations de luminosité et les mouvements de surface de Bételgeuse. Sa perturbation atteste de la férocité de l’éruption.
Les cellules de convection intérieures de l’étoile, qui entraînent la pulsation régulière, peuvent se balancer comme une cuve de machine à laver déséquilibrée, suggère Dupree. Les spectres TRES et Hubble impliquent que les couches externes sont peut-être revenues à la normale, mais la surface rebondit toujours comme une assiette de dessert à la gélatine alors que la photosphère se reconstruit.
Bien que le soleil ait des éjections de masse coronale qui expulsent de petits morceaux de l’atmosphère extérieure, les astronomes n’ont jamais vu une si grande quantité de la surface visible d’une étoile être projetée dans l’espace. Par conséquent, les éjections de masse de surface et les éjections de masse coronale peuvent être des événements différents.
Bételgeuse est maintenant si énorme que si elle remplaçait le soleil au centre de notre système solaire, sa surface extérieure s’étendrait au-delà de l’orbite de Jupiter. Dupree a utilisé Hubble pour résoudre les points chauds à la surface de l’étoile en 1996. Il s’agissait de la première image directe d’une étoile autre que le soleil.
Le télescope spatial Webb de la NASA pourrait être en mesure de détecter le matériau éjecté dans la lumière infrarouge alors qu’il continue de s’éloigner de l’étoile.