L'affaiblissement de l'étoile Bételgeuse en images
Publié par Adrien le 17/02/2020 à 08:00
Source: Observatoire de Paris
Une équipe internationale d'astronomes comprenant des chercheurs de l'Observatoire de Paris - PSL a obtenu en décembre 2019 une image de la surface de la célèbre étoile supergéante rouge Bételgeuse, afin de comprendre les raisons de sa faible luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) actuelle.


Vue de Bételgeuse (Le terme Bételgeuse fait référence à:) par SPHERE en décembre 2019.
ESO/M. Montargès et al.

Bételgeuse est un phare dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) nocturne pour les observateurs, mais elle a commencé à faiblir de manière anormale à partir de novembre 2019. En ce mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) de février 2020, Bételgeuse est à environ 36% de sa luminosité habituelle, un changement aisément perceptible à l'oeil nu. Cette luminosité est la plus faible observée depuis au moins 150 ans.

La nouvelle image de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) visible de la supergéante, d'une finesse exceptionnelle, a été obtenue grâce à l'instrument SPHERE équipé d'une optique adaptative (L'optique adaptative est une technique qui permet de corriger en temps réel les déformations évolutives et non-prédictives d'un front d'onde grâce à un miroir déformable.), et installé sur un des quatre télescopes de 8,2m du VLT (Observatoire de Paranal, Chili). Elle montre un changement spectaculaire de son apparence. A l'aide de différents télescopes et instruments d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...), l'équipe dirigée par Miguel Montargès, astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) à l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) KU Leuven (Belgique), cherche à comprendre pourquoi Bételgeuse est entrée dans une phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de très faible luminosité depuis le mois de novembre 2019.


Bételgeuse avant et après l'affaiblissement.
Comparaison de l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) Bételgeuse avant et après son affaiblissement sans précédent. Les observations, prises avec l'instrument SPHERE sur le VLT en janvier et décembre 2019, montrent combien l'étoile s'est estompée et comment sa forme apparente a changé.
ESO/M. Montargès et al.

L'équipe avait observé Bételgeuse avec SPHERE en janvier 2019, avant qu'elle ne commence à faiblir, nous donnant ainsi une comparaison de son aspect avant et après son affaiblissement. Ces images en lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.) mettent en évidence les changements qui se produisent à la surface. Le disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) de l'étoile apparaît beaucoup plus irrégulier et asymétrique que dans son état habituel. Si la taille globale de l'étoile reste comparable, la partie Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) de l'étoile (en bas de l'image) est devenue beaucoup plus sombre que la partie Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.).

De nombreux amateurs d'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés...) se sont demandé si l'affaiblissement de Bételgeuse indique qu'elle est sur le point (Graphie) d'exploser en supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation...). Même si cette possibilité existe en effet, les chercheurs pensent que la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des probabilités est un sujet de grande importance donnant lieu...) d'une explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette...) prochaine est très faible. "Les deux scénarios sur lesquels nous travaillons pour expliquer nos observations sont un refroidissement de la surface dû à une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le...) exceptionnelle ou une éjection de poussières masquant l'étoile", explique Miguel Montargès.


Les panaches de poussière de Bételgeuse vus par VISIR/NEAR.
ESO/P. Kervella/M. Montargès et al., Remerciements: Eric Pantin

Une autre image, prise avec l'instrument VISIR/NEAR du VLT en décembre 2019, montre la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge)....) infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des...) émise par la poussière entourant Bételgeuse. Ces observations ont été réalisées par une équipe dirigée par Pierre Kervella de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il...) - PSL."La présence de cette grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière...) de poussière autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) de Bételgeuse renforce notre hypothèse selon laquelle la formation de poussière est une cause de son affaiblissement actuel". La longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) de l'image VISIR/NEAR est comparable à celle des caméras thermiques. Les nuages de poussières, qui ressemblent à des flammes dans l'image VISIR/NEAR, se forment lorsque une éruption de l'étoile projette sa matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de...) dans l'espace.

"L'épisode actuel de faiblesse de Bételgeuse est une opportunité exceptionnelle de mieux comprendre les supergéantes rouges comme Bételgeuse. De nombreux astrophysiciens et les plus grands instruments d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) sont mobilisés pour suivre le phénomène." conclut Pierre Kervella.
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