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Tout sur Betelgeuse. La baisse de luminosité la plus remarquable d'un siècle maintenant

Tout sur Betelgeuse. La baisse de luminosité la plus remarquable d'un siècle maintenant


Betelgeuse est l'une des étoiles les plus facilement reconnaissables dans le ciel en raison de sa vivacité rouge-orange la couleur et la position qu'elle occupe à Orion, à moins de dix degrés au nord-est de la ceinture, qui, avec ses trois étoiles alignées, représente le centre de la constellation.

Connue et admirée depuis l'Antiquité, c'est l'une des étoiles les plus observées et étudiées de tous les temps. Les mesures photoélectriques de sa luminosité ont commencé il y a près d'un siècle. Grâce à leur fiabilité supérieure par rapport aux observations purement visuelles, ils ont permis de reconstruire avec une grande précision les cycles de variation de luminosité qui se sont produits au fil des années. Betelgeuse est, en fait, un variable semi-régulière avec des oscillations complexes dues aux divers chevauchements de deux périodes différentes, l'une de la durée approximative de 5,9 ans et l'autre de 425 jours.

À la luminosité maximale, la supergéante rouge d'Orion atteint une magnitude visuelle d'environ +0,3. C'est alors la 6e ou 7e étoile la plus brillante du ciel. À son minimum, cependant, la magnitude visuelle peut chuter à +1,3, ce qui la place au-delà de la 20e place dans la liste des étoiles les plus brillantes visibles à l'œil nu.

Grâce aux connaissances acquises à partir des vastes archives de mesures photométriques disponibles, les changements périodiques de luminosité de Betelgeuse ne sont certainement pas une surprise pour les astronomes. Mais lorsque de telles variations dépassent, et pas peu, les extrêmes rapportés dans la série historique, même les experts des étoiles variables commencent à se demander si quelque chose de nouveau se passe. Le thème est particulièrement d'actualité, compte tenu des évidents changements de luminosité observés ces derniers mois.

Tout a commencé en octobre 2019, lorsque la lumière de Bételgeuse a commencé à s'estomper. Le 7 décembre, l’ampleur visuelle apparente était déjà tombée à +1.12, la plus faible des 25 dernières années de mesures photométriques. Le 19 décembre, un nouveau record négatif: la magnitude visuelle est à +1,29. Il faut remonter à la période comprise entre la fin de 1926 et le début de 1927 pour trouver une valeur similaire, autour de +1,25. Mais la perte de luminosité ne s'arrête pas. Les 17 et 18 janvier 2020, deux nouveaux minima sont enregistrés, +1,49 et +1,50. Bételgeuse est désormais nettement moins lumineuse qu'Aldebaran (V = +0,9).

Une photo prise le 22 décembre 2019. Betelgeuse apparaît nettement moins lumineuse qu'Aldebaran et seulement un peu plus lumineuse que Bellatrix. Rigel joue dans une catégorie différente [Bob King / Sky & Telescope]

À partir de la mi-janvier, la vitesse à laquelle l'étoile perd de la lumière commence à diminuer, mais la diminution ne s'arrête pas. À la fin du mois, il y a un nouveau record négatif, ce qui est sans précédent car il existe des mesures instrumentales de la luminosité stellaire. La magnitude visuelle de Bételgeuse au 30 janvier était +1,614, pratiquement égal à celui du bleu Bellatrix (V = +1,62), qui est généralement la troisième étoile la plus brillante d'Orion, après Rigel et, bien, Betelgeuse.

Par rapport à septembre 2019, la supergéante rouge a perdu environ une magnitude, ce qui signifie qu'elle nous apparaît désormais 2,5 fois moins lumineux qu'il y a cinq mois. La baisse de son maximum est encore plus élevée (environ 1.4 magnitudes). À partir des données d'observation, il obtient également plus froid. Par rapport à septembre, la température effective a diminué de près de 100 degrés, passant de 3650 K à 3565 K.

Si vous deviez prendre les données actuelles comme l'effet d'un changement isotrope, qui affecte la totalité de la surface rayonnante de l'étoile de la même manière, cela signifierait que le rayon de Betelgeuse a diminué de 8% Ces derniers mois. Mais Guinan et Wasatonic, les deux astronomes de l'Université de Villanova, auxquels sont dues les observations décrites ci-dessus, préviennent que cette diminution inhabituelle de la luminosité pourrait dépendre de phénomènes locaux, tels que la formation de poussière opaque dans l'atmosphère étendue de Bételgeuse ou l'apparition des régions localement plus froides sur la photosphère stellaire, produites par les puissants mouvements convectifs qui secouent les couches externes de la supergéante.

Deux photos en comparaison qui montrent la diminution évidente de la luminosité de Bételgeuse. Dans la moitié gauche de l'image, Betelgeuse a été prise en photo en février 2016. Dans la moitié droite, Betelgeuse a été prise en photo le 31 décembre 2019. Comme vous pouvez le voir, les étoiles d'arrière-plan se ressemblent. Seule Betelgeuse s'est estompée [Brian Ottum / EarthSky]

Beaucoup pensent, voire espèrent, que cette soudaine perte de luminosité est le prélude à l'explosion de la supernova de Betelgeuse. C'est une étoile massive et très évoluée qui, nous le savons, a atteint les dernières étapes de son existence. Un jour, il explosera comme un Supernova de type II, devenant pendant un certain temps au moins aussi brillant que la pleine lune, si brillant qu'il peut être admiré même en plein jour. Cependant, ce moment fatidique est probablement encore assez loin. Les prévisions les plus fiables indiquent environ 100 000 ans le temps qui reste à s'écouler avant qu'une explosion de supernova ne détruise Bételgeuse.

La baisse actuelle de luminosité, sans doute inhabituelle, pourrait être due alors, comme l'expliquent les guinéens et wasatoniques précités, au simple chevauchement des minima respectifs des deux périodes de l'étoile. Si c'est vraiment la cause, nous le comprendrons en mars. La période de 425 jours atteindra son minimum vers la fin de février. Par conséquent, dans les jours suivants, la luminosité de Betelgeuse pourrait lentement recommencer à augmenter.

En attendant de vérifier la bonté de cette prédiction, il vaut mieux connaître cette immense et fascinante étoile, en essayant de reconstruire ce que nous en savons et de circonscrire ce que nous ne savons pas encore, à travers un résumé nécessairement incomplet des innombrables recherches scientifiques dédiées à l'étude de Betelgeuse.

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