Bételgeuse : une explication pour les variations de lumière constatées

Vers la fin de l’année 2019, les astronomes ont remarqué que l’étoile Bételgeuse était devenue moins brillante avec une diminution de la luminosité allant jusqu’à 40%. Beaucoup pensaient alors que la supergéante rouge allait prochainement exploser en une supernova. Toutefois, certains scientifiques ont essayé de trouver une autre explication à ce changement au niveau de l’étoile et l’une d’elle semble être la bonne.

D’après Emily Levesque, professeur associé en astronomie à l’Université de Washington, et Philip Massey, astronome à l’Observatoire Lowell, l’étoile a perdu son éclat à cause d’une couche de poussière. De récentes observations de la supergéante rouge ont permis à ces scientifiques de calculer la température moyenne au niveau de sa surface. Ils ont ainsi découvert que Bételgeuse était bien plus chaude qu’une étoile qui aurait perdu de sa luminosité à cause d’une baisse de température.

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L’article présentant les résultats de l’étude a été accepté par la revue Astrophysical Journal Letters  et est actuellement publié sur le site de pré-impression arXiv.

Mesurer la température

A part le fait que Bételgeuse allait devenir une supernova, une des théories les plus plausibles par rapport à la baisse de luminosité était que d’énormes cellules de convection provenant de l’intérieur de l’étoile avaient ramené de la matière chaude jusqu’à la surface. Cette matière aurait ainsi refroidi avant de retomber à l’intérieur de l’astre. Ainsi, pour savoir si c’était réellement le cas ou si la baisse de luminosité était plutôt causée par de la poussière, il fallait mesurer la température à la surface de la supergéante rouge.

Pour connaître la température à la surface d’une étoile lointaine, il faut observer le spectre émanant de celle-ci. La lumière provenant d’étoiles brillantes est souvent trop forte pour pouvoir obtenir un spectre détaillé, c’est pourquoi Massey a utilisé un filtre pour amortir le signal reçu. Cette méthode permet d’exploiter le spectre pour rechercher une signature particulière qui est l’absorption de la lumière par les molécules d’oxyde de titane.  Cette substance peut se former et s’accumuler au niveau des couches supérieures des étoiles à température relativement basse comme Bételgeuse. Elle absorbe certaines longueurs d’onde de la lumière, provoquant ainsi des crevasses dans le spectre que l’on peut exploiter pour calculer la température.

La conclusion des astronomes

Ainsi, d’après les calculs réalisés à partir des observations faites le 14 février, la température à la surface de Bételgeuse est d’environ 3 325°C. Selon les informations, cette température est inférieure de 50 à 100°C à ce qu’une autre équipe incluant Levesque et Massey a calculé en 2004, des années avant le début de la baisse de luminosité.

Selon Massey, la comparaison avec le spectre obtenu en 2004 montre qu’il n’y a pas vraiment de changement significatif au niveau de la température. Ainsi, d’après les scientifiques, ce qui rend Bételgeuse moins lumineuse est la présence de poussière autour d’elle, et non l’effet des cellules de convection.

Ce n’est pas la première fois que les astronomes constatent la présence de poussière autour des supergéantes rouges. Des observations supplémentaires pourraient ainsi confirmer cette hypothèse pour le cas de Bételgeuse. D’ailleurs, au cours des dernières semaines, il semblerait que l’étoile ait recommencé à briller, même si ce n’est que légèrement.

Mots-clés astronomie