La mystérieuse baisse de la luminosité de Bételgeuse expliquée

Publié par Adrien le 15/08/2020 à 09:00
Source: NASA
Un phénomène sans précédent de l'évolution de la luminosité de l'étoile supergéante Bételgeuse, même perceptible même à l'œil nu, a commencé fin 2019. À la mi-février 2020, l'étoile avait perdu plus des deux tiers de son éclat, pour reprendre son apparence normale en avril 2020.

Des observations (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...) effectuées par le télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur de l'astronome...) montrent que la diminution mesurée de la luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) de Bételgeuse (Le terme Bételgeuse fait référence à:) observée ces derniers mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) était très probablement causée par une immense quantité de matière (La quantité de matière est une grandeur de comptage d'entités chimiques ou physiques élémentaires. L'unité qui lui correspond est la mole.) éjectée, formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue...) un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière qu’il reçoit, de la...) de poussière qui bloquait 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). La lumière est intimement liée...) émise par l'astre.


Ce graphique illustre comment la région sud de la supergéante rouge (Les supergéantes rouges sont des étoiles relativement massives qui sont en train de terminer leur phase de séquence principale. En d'autres termes, elles ont...) Bételgeuse a vu sa luminosité s'atténuer pendant plusieurs mois fin 2019 et début 2020. Une bulle de plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui...) brillante et chaude est éjectée depuis une énorme cellule de convection (La convection est un mode de transfert d'énergie qui implique un déplacement de matière dans le milieu, par opposition à la conduction...) à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière...) 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.). Le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) expulsé se dilate rapidement en s'éloignant. Il se refroidit pour former un nuage de poussière obscurcissant, qui bloque la lumière émise par l'étoile vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) depuis la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est...).
Crédit: NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...), ESA et E. Wheatley (STScI)

Le télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue terrestre de ne pas être perturbé...) Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur...) a observé de la 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...) dense se déplaçant dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) de l'étoile en septembre, octobre et novembre 2019. Puis, en décembre, plusieurs télescopes au sol ont observé l'étoile diminuant de luminosité dans son hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre qui s'étend entre l'équateur et le pôle Sud. En astronomie, ce...). "Avec Hubble, nous avons observé le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...) au moment où il quittait la surface de l'étoile puis se déplaçait à travers l'atmosphère, avant que la poussière ne se forme et n'assombrisse l'astre", a déclaré Andrea Dupree, directeur associée du CfA. "Ce matériau était deux à quatre fois plus lumineux que la luminosité normale de l'étoile. Puis, environ un mois plus tard, la partie sud de Bételgeuse s'est obscurcie de façon visible. Nous pensons qu'un nuage sombre résultant de l'éjection détectée par Hubble a pu causer cette atténuation (Perte d'intensité et amplitude d'un signal...)."

Bételgeuse est une étoile supergéante rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) vieillissante qui a augmenté en taille par une évolution du processus de fusion nucléaire (La fusion nucléaire (dite parfois thermonucléaire) est, avec la fission, l’un des deux principaux types de réactions nucléaires appliquées. Il ne...) de son coeur. Par cette évolution de fin de vie (La vie est le nom donné :), l'étoile est devenue si grande que si elle remplaçait le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...) au centre de notre système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit,...), sa surface extérieure s'étendrait au-delà de l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de Jupiter. Bételgeuse est vouée à terminer son existence en supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement grande de sa luminosité. Vue depuis la...), 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 transformation s'effectue rapidement,...) cataclysmique qui peut intervenir à n'importe quel moment. La proximité de l'étoile (725 années-lumière) rendra cette supernova visible à l'œil nu, même en plein jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...), depuis la Terre
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