L'étoile géante Bételgeuse pourrait-elle vraiment avoir déjà explosé ?
Depuis quelque temps, la rumeur court que Bételgeuse brillera bientôt comme une supernova. Aujourd'hui, de nouveaux indices laissent penser qu'il pourrait déjà s'être effondré sur lui-même.
L'étoile géante rouge Bételgeuse, dans la constellation d'Orion, a fait l'objet de nombreuses spéculations sur le fait qu'elle pourrait être sur le point d'exploser en supernova. Un indice était qu'elle scintillait étrangement - elle apparaissait tantôt plus brillante, tantôt plus sombre que d'habitude. Il y a environ trois ans, l'alerte a été levée
Mais aujourd'hui, une équipe de chercheurs dirigée par Hideyuki Saio de l'Université de Tokyo présente une nouvelle étude qui a été publiée en avant-première sur le serveur de préproduction ArXiv. Elle devrait être publiée dans la revue "The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society", mais doit encore passer par le processus d'examen par les pairs. Les astronomes concluent que la fin de Bételgeuse pourrait être plus proche qu'on ne le pensait auparavant. L'étoile morte brillerait alors pendant quelques semaines comme un phare remarquable, plus lumineux que notre voisine Vénus - le troisième objet le plus brillant dans le ciel après le Soleil et la Lune ! On peut déjà distinguer Beteigeuze dans le ciel diurne, lorsqu'elle explosera, ce sera encore plus spectaculaire.
Par galaxie et par siècle, deux ou trois étoiles massives devraient exploser en supernova. Dans un tel effondrement gravitationnel, le noyau interne de la géante s'effondre sur lui-même car la fusion des éléments chimiques s'y arrête. Rien de tel ne s'est produit dans notre galaxie au cours des 400 dernières années : une supernova est donc mathématiquement attendue depuis longtemps.
Les étoiles massives passent par tous les cycles de combustion de la fusion nucléaire. Les noyaux des éléments chimiques fusionnent dans un ordre précis en raison de la température et de la densité élevées au sein des étoiles. Dans le cas de notre soleil léger, il s'agit essentiellement d'hydrogène, l'élément chimique le plus léger. Les étoiles géantes de quelques dizaines de masses solaires peuvent même produire du fer vers la fin de leur vie. La fusion ne va alors pas plus loin, car il n'y a plus d'énergie libérée au-delà. Par conséquent, la source de chaleur centrale de l'étoile s'épuise, la pression du gaz et du rayonnement à l'intérieur de l'étoile diminue et la gravité fait s'effondrer la géante sur elle-même.
En 1987, cela s'est produit dans le Grand Nuage de Magellan, notre galaxie voisine la plus proche, située à 170 000 années-lumière. Malgré l'énorme distance, l'étoile effondrée appelée Sanduleak -69° 202a, une supergéante bleue de 17 masses solaires, flamboyait et était bien visible avec de petits télescopes.
Bételgeuse est l'étoile principale de la constellation d'Orion. Elle brille normalement avec une luminosité moyenne de 0,5 magnitude et pèse près de 20 masses solaires. En 2019 et 2020, elle a fait parler d'elle car sa luminosité a mystérieusement diminué (en anglais : "great dimming"). Une supernova était-elle imminente ? L'alerte a été rapidement levée, car seul un nuage de poussière passant juste devant Bételgeuse avait obscurci l'étoile.
En fait, il n'est pas exclu que Bételgeuse puisse briller en supernova dans quelques dizaines d'années. Saio et son équipe présentent maintenant de nouveaux arguments en ce sens. Ils ont étudié les courbes de lumière de l'étoile géante. Ils ont trouvé des preuves de pulsations radiales de l'étoile. Quatre périodes de pulsation observées ont été modélisées. L'équipe a associé l'une d'entre elles à la combustion du carbone à l'intérieur de Bételgeuse. Les chercheurs concluent donc que la phase de combustion du carbone est en principe terminée. Selon eux, Bételgeuse entre maintenant dans une phase instable et pourrait bientôt s'effondrer sur elle-même.
Lorsque cela se produit, tout va très vite : l'effondrement se déroule sur une échelle de temps de quelques millisecondes. Après l'effondrement, le rebond sur le noyau dense de l'étoile, ainsi que les myriades de neutrinos produits, propulsent la supernova brillante. Il est même possible que cela se soit déjà produit car, en raison de la distance de Bételgeuse, nous ne pourrons voir son explosion stellaire sur Terre qu'environ 650 ans après l'effondrement.
Les chercheurs en ondes gravitationnelles s'intéressent également de près à l'explosion, car la supernova devrait secouer l'espace-temps si violemment que les ondes spatiales einsteiniennes seraient détectées pour la première fois par une supernova à effondrement nucléaire. Le suspense reste entier
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Photo de couverture : © ESO/M. Montargès et al. / La vue de Bételgeuse depuis SPHERE en décembre 2019 / CC BY 4.0 CC BY (extrait) Bételgeuse est suffisamment proche de nous pour ne pas apparaître comme un point, mais comme un objet étendu. La supergéante rouge est déjà bien visible dans le ciel. Lorsqu'elle brillera en supernova, ce sera encore plus spectaculaire.
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