La lumière de Bételgeuse s’affaiblit : entretien avec Miguel Montargès

Bételgeuse est une étoile supergéante rouge dans la constellation d’Orion. Elle est l’objet de nombreuses observations des astronomes du monde entier. Et depuis quelques mois, ils ont constaté le déclin de sa luminosité.

Schéma représentant la diminution de luminosité de Bételgeuse depuis 3 mois (crédit @betelbot avec des données AAVSO)

Miguel Montargès, astronome à l’Institut d’Astronomie de Louvain en Belgique, dirige l’équipe qui observe la supergéante rouge pour comprendre cette baisse de luminosité. Il a répondu à quelques unes de mes questions.

Quels sont vos domaines d’observations ?

MM: J’étudie les étoiles les étoiles en fin de vie : géantes et supergéantes rouges.

Pourquoi Bételgeuse fait l’objet d’une attention particulière ?

MM: Betelgeuse est une étoile remarquable car elle occupe une place proéminente dans la constellation d’Orion, bien visible dans le ciel hivernal. Ces derniers mois elle subit une perte de lumière sans précédent depuis 150 ans.

Bételgeuse dans la constellation d’Orion (via M. Montargès)

Comment se sont passés les observations de Bételgeuse dont les images viennent d’être publiées sur le site de l’ESO ?

MM: En janvier 2019, je suis allé au Chili pour observer à partir du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO (European South Observatory, Observatoire Européen Austral). En décembre, suite à cette baisse de luminosité flagrante, , j’ai demandé une observation exceptionnelle (Discretionary Director Time). Normalement les créneaux d’observation sont demandés en mars pour octobre-mars ou en septembre pour avril-septembre de l’année suivante. Là ça ne pouvait pas attendre. La demande est passée par le comité DDT qui l’a évaluée. Ici entre la soumission et les observations, moins 2 semaines se sont écoulées !

Avec l’instrument SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument) du VLT, Miguel observe des changements impressionnants de l’étoile :


N’y a-t-il que le VLT pour pouvoir faire ce type d’observation ?

MM: Pour une image directe en visible, oui il n’y a que le VLT. On peut reconstruire une image en infrarouge par interférométrie, plus détaillée mais c’est bien plus complexe (pas une image directe, on passe par la transformée de Fourier).

Nous sommes aussi en train de faire des observations dans le proche infrarouge avec l’instrument GRAVITY et dans l’infrarouge thermique avec MATISSE. Des publications sont à venir.

Image directe de Bételgeuse observée en visible à 644.9 nm dans le rouge par VLT/SPHERE en décembre 2019 (Crédit: ESO/M. Montargès et al.)

Pourquoi suivre la baisse de luminosité de Bételgeuse est intéressante pour les astronomes ?

MM: Bételgeuse est une supergéante rouge. Elle fait partie des étoiles en fin de vie qui perdent de la matière et l’envoient vers le milieu interstellaire sous forme de gaz et de poussières, les fameuses poussières d’étoiles. Il y a bien longtemps, les atomes qui nous constituent ont fait partie d’une étoile de ce type. En tant qu’étoile massive (plus de 8 masses solaires) elle va donner à sa mort une étoile à neutrons. Plus massive elle aurait donné un trou noir. Ces objets sont les sources d’ondes gravitationnelles lorsqu’ils sont en couple. En d’autres termes, connaître l’évolution des supergéantes rouges c’est connaître en partie la population de futures sources d’ondes gravitationnelles. Or une étoile de 20 masses solaires initialement (Bételgeuse en fait 15) perd 60% de sa masse par son vent stellaire. Et on ne sait pas par exemple comment ce vent est déclenché. Donc comprendre d’où nous venons et comprendre les statistiques des sources d’ondes gravitationnelles nécessite d’étudier encore plus les supergéantes rouges.

La super géante rouge Bételgeuse c’est 15 fois la masse du Soleil, 800 fois son rayon, soit presque 1 milliard de fois son volume ! Image réalisée avec le réseau Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). L’annotation superposée montre la taille de l’étoile par rapport au Système Solaire. Bételgeuse engloutirait les quatre planètes telluriques – Mercure, Vénus, la Terre et Mars – et même la géante gazeuse Jupiter. Seule Saturne serait au-delà de sa surface. (crédit ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella)

Quelle serait l’origine de cette perte de luminosité ?

MM: Ce pourrait être des éjections de poussières ou un refroidissement de la surface. C’est ce que j’essaie de déterminer.

Y-a-til d’autres étoiles qui ont ce comportement ?

MM: Niveau supergéantes rouges, c’est la première fois qu’on voit ça mais il faut dire que les autres ne sont pas aussi bien suivies.

Quand sont prévues les prochaines observations ?

MM: J’ai fait une demande en décembre et une autre complémentaire en janvier. Certaines observations sont en cours d’exécution, d’autres sont en attente et ne seront déclenchées que lorsque Betelgeuse redeviendra plus brillante (si cela se produit avant qu’elle ne soit trop proche du Soleil dans notre ciel).

Cette image de la nébuleuse spectaculaire autour de l’étoile supergéante rouge vif Betelgeuse a été créée à partir d’images prises avec la caméra infrarouge VISIR sur le VLT de l’ESO en 2011. Cette structure, ressemblant à des flammes émanant de l’étoile, se forme parce que le géant rejette sa matière dans l’espace. Les observations antérieures avec l’instrument NACO des panaches sont reproduites sur le disque central. Le petit cercle rouge au milieu a un diamètre environ quatre fois et demi supérieur à celui de l’orbite terrestre et représente l’emplacement de la surface visible de Bételgeuse. Le disque noir correspond à une partie très lumineuse de l’image qui a été masquée pour permettre de voir la nébuleuse plus faible.

A suivre !

Merci beaucoup à Miguel d’avoir répondu à mes questions.

Pour compléter :

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