Les pulsations de Bételgeuse suggèrent que son explosion n’est plus très loin

Une étude préliminaire indique que la géante rouge est en train de fusionner du carbone dans son noyau, et que lorsqu’il n’y en aura plus, il ne restera que quelques décennies avant qu’elle n’explose.

Les récents changements de luminosité de Bételgeuse pourraient être plus importants que nous le pensions, Crédit image : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella

Si vous avez vu Orion avant qu’elle ne disparaisse derrière le Soleil cette année, vous avez peut-être remarqué la luminosité inhabituelle de Bételgeuse. Les astronomes ne savent pas trop quoi penser de cette luminosité, mais une équipe a réinterprété des modèles de variabilité de longue date pour conclure que Bételgeuse n’est pas seulement dans la phase de combustion du carbone de sa vie, mais qu’elle approche de la fin de cette phase. Si c’est le cas, la géante rouge voisine pourrait passer par les étapes suivantes de sa vie en quelques décennies et exploser au cours de la vie des personnes qui lisent cet article.

Il ne fait aucun doute que Bételgeuse, en tant que supergéante rouge très évoluée, deviendra un jour une supernova à effondrement de noyau, créant une lumière d’une luminosité similaire à celle de la pleine lune. Bien que nous sachions que ce sera bientôt selon les normes astronomiques, il est beaucoup plus difficile de savoir si cela mérite la même description dans les calendriers humains.

Selon le point de vue classique, Bételgeuse n’explosera pas avant environ 100 000 ans, ce qui frustrera des milliers de générations d’astronomes d’ici là. Certaines données suggèrent qu’il s’agit plutôt d’un million d’années. Cependant, la préimpression d’un article soumis aux Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, mais qui n’a pas encore fait l’objet d’un examen par les pairs, aboutit à une conclusion tout à fait différente.

Toutes les étoiles commencent par fusionner des atomes d’hydrogène en hélium, et ce pendant la majeure partie de leur vie. Elles finissent par manquer d’hydrogène dans leur noyau et commencent à y transformer l’hélium en carbone, bien que la fusion de l’hydrogène puisse se poursuivre pendant un certain temps. Le carbone se transforme ensuite en néon, en sodium et en magnésium, un processus connu sous le nom de combustion du carbone, même s’il n’a rien à voir avec le processus chimique par lequel les atomes s’enflamment dans l’oxygène.

Les explosions de supernova ne se produisent qu’après des cycles successifs de fusion du néon, de l’oxygène et du silicium. Pour estimer le temps qui nous sépare du grand jour de Bételgeuse, nous devons donc savoir à quel stade elle se trouve. Dans la prépublication, le Dr Hideyuki Saio, de l’université de Tohoku, et ses coauteurs affirment que Bételgeuse ne se contente pas de brûler du carbone, mais qu’elle commence à en manquer.

À l’instar d’autres étoiles en fin de vie, Bételgeuse connaît des pulsations qui la font gonfler et rétrécir, avec les changements de luminosité qui en découlent. Des cycles réguliers de 185, 230, 420 et 2 200 jours ont été suivis, ainsi que d’autres variations moins prévisibles. Le grand affaiblissement de 2019-20 a été en partie causé par une explosion de poussière, mais aussi par la coïncidence des creux de plusieurs cycles.

L’argumentaire de l’article repose sur la question de savoir laquelle des périodes de pulsation est le mode fondamental radial (RFM), dont la période est intrinsèquement liée au rayon de l’étoile. Si, comme le soutiennent les auteurs, le RFM est le cycle de 2 200 jours, et non le cycle de 420 jours comme d’autres le pensent, alors Bételgeuse doit être encore plus grosse que nous le pensions. Pour une étoile de cette masse, une telle taille – probablement environ 1 300 fois le rayon du Soleil – indiquerait qu’elle est proche de la fin de sa phase de combustion du carbone.

Une fois la phase de combustion du carbone terminée, la fin de l’étoile n’est plus qu’une question de quelques dizaines d’années. Les auteurs précisent qu’il n’est pas possible de dire à quel point Bételgeuse est proche de la fusion de son dernier carbone, mais le fait qu’elle soit en retard dans un processus qui dure quelques milliers d’années laisse penser qu’il ne reste plus beaucoup de temps avant qu’elle ne s’éteigne.

On pourrait penser qu’il serait facile de trancher le débat sur la taille de Bételgeuse, mais il existe une incertitude considérable quant à sa distance. Il s’est avéré étonnamment difficile de déterminer s’il s’agit d’une très grosse étoile située à 530 années-lumière de la Terre ou d’une étoile absolument géante située à 900 années-lumière.

Les supernovas peuvent causer d’importants dégâts aux planètes situées dans leur voisinage galactique et ont été considérées comme des causes possibles d’extinctions passées. Toutefois, même si l’estimation est la plus proche, Bételgeuse devrait être suffisamment éloignée pour ne pas causer de dégâts, tout en nous donnant une vue de premier plan sur la première supernova de la galaxie depuis 1604. La seule chose que nous ayons à craindre, c’est de manquer un feu d’artifice épique.

L’étude a été soumise aux Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et est actuellement disponible sur ArXiv.org.

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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche