Certains observateurs du ciel seront témoins ce mois-ci Bételgeuse, l’une des étoiles les plus brillantes et les plus connues du ciel, a failli disparaître. Quelques secondes plus tard, malgré l’espoir des astronomes que l’étoile connaîtra bientôt sa fin explosive, elle reviendra, brillante comme jamais.
Le bref éclair d’obscurité de Bételgeuse marquera une coïncidence cosmique : un astéroïde bloquera la vue de l’étoile sur une fine bande de la surface de la Terre. Les scientifiques saluent cet alignement céleste comme une occasion unique qui, espèrent-ils, leur permettra d’apercevoir la surface toujours changeante des zones chaudes et froides de Bételgeuse dans la meilleure résolution à ce jour.
« C’est une belle opportunité que la nature nous offre, il faut donc l’exploiter », explique Miguel Montargès, astrophysicien à l’Observatoire de Paris, qui a aidé à coordonner des dizaines d’observateurs amateurs pour tenter d’assister à l’événement.
Cette opportunité vient d’un astéroïde de grande taille appelé Leona, que les astronomes ont repéré pour la première fois en 1891. À elle seule, Leona n’est qu’une autre roche spatiale encombrant la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Mais à 20 h 17 HE, le 11 décembre, Leona se glissera directement entre la Terre et Bételgeuse, une étoile supergéante rouge qui, contrairement à l’astéroïde, a été reconnue par d’innombrables générations d’humains à travers le monde.
Bételgeuse marque l’une des épaules lumineuses de la constellation d’Orion et est située à seulement 650 années-lumière de la Terre. Bien que sa luminosité augmente et diminue régulièrement, l’étoile a attiré l’attention en 2019 lorsque les astronomes ont réalisé qu’elle disparaissait rapidement dans ce qui est devenu connu sous le nom de «Grande gradation.» Malgré l’espoir que les Terriens seraient aux premières loges de l’explosion qui marquera la fin de la supernova de l’étoile dans les 10 000 à 100 000 prochaines années, Bételgeuse a persisté, même si la luminosité de l’étoile a changé plus rapidement qu’auparavant.
« Il ne s’est pas encore remis de la Grande Gradation », déclare Andrea Dupree, astrophysicienne au Centre d’Astrophysique | Harvard et Smithsonian. « Il bouge encore, le pauvre. » Bien que l’évolution de la star soit difficile à prédire, elle pense qu’il faudra encore un an ou deux pour que Bételgeuse se stabilise.
Au cours des dernières années, les astronomes ont étudié Bételgeuse à l’aide du télescope spatial Hubble, d’observatoires au sol et même un satellite météo japonais. Mais l’occultation de Leona pourrait donner aux scientifiques une vision véritablement unique de l’étoile.
Pour comprendre à quel point l’événement est spécial, considérez le total éclipse solaire cela se produira en avril 2024. Pendant le point culminant de l’éclipse, les spectateurs sur une étroite bande de la surface de la Terre verront la lune passer directement devant le soleil. Parce que les deux corps semblent avoir la même taille dans notre ciel, la Lune bloquera entièrement le disque visible du Soleil et exposera le halo faible et vaporeux appelé couronne, une couche de l’atmosphère de notre étoile d’origine que les scientifiques ne pourraient autrement pas voir depuis la Terre.
De même, Leona, d’une largeur d’environ 40 milles, apparaît dans le ciel avec à peu près la même taille que l’énorme mais très lointaine Bételgeuse. Cela permettra à l’astéroïde de bloquer la totalité ou la majeure partie de la lumière de l’étoile lorsque les deux corps s’alignent parfaitement. Mais alors que la Terre connaît une éclipse totale de Soleil tous les 18 mois environ, les occultations d’étoiles brillantes comme Bételgeuse sont extrêmement rares, se produisant moins d’une fois par siècle, estime Montargès.
Les observateurs de l’occultation mesureront la luminosité de l’étoile à plusieurs reprises tout au long de l’événement, qui ne durera que quelques secondes. En combinant ces mesures avec ce que les scientifiques savent de la forme de Leona, les astronomes peuvent identifier des zones plus lumineuses et plus sombres de la surface de Bételgeuse, correspondant aux zones les plus chaudes et les plus froides de l’étoile.
Les préparatifs comprenaient deux tactiques principales. Premièrement, les astronomes devaient mieux comprendre Leona, ce qui nécessitait par coïncidence d’observer les occultations de étoiles plus petites et plus faibles par le rocher spatial. Grâce à ces données, les scientifiques pourraient affiner les calculs de la taille, de la forme et de l’orientation de l’astéroïde, ce qui les aiderait à interpréter les observations de Bételgeuse. Leona pourrait même se targuer d’avoir un satellite, affirme Raoul Behrend, astronome à l’Observatoire de Genève, qui a étudié l’astéroïde. Il estime qu’il y a 10 pour cent de chances que Leona a une lunebien qu’il affirme qu’il est peu probable qu’un seul observateur soit capable de voir à la fois l’astéroïde et un hypothétique satellite traversant Bételgeuse.
Deuxièmement, les scientifiques devaient positionner des astronomes amateurs qualifiés dotés d’équipements de haute technologie le long du chemin de l’occultation, qui s’étend du Mexique à la pointe de la Floride, en passant par le sud de l’Espagne, l’Italie, la Grèce et l’Asie centrale. Plus la couverture géographique au sol est bonne, plus la carte résultante de la surface de Bételgeuse est complète. Mais certains endroits offrent des conditions météorologiques plus prometteuses ou de meilleures chances de pouvoir atteindre un autre endroit le long du chemin, en cas d’apparition de nuages – autant de facteurs en jeu pour collecter autant de données que possible.
Même la semaine dernière, les préparatifs se sont poursuivis. Une équipe de scientifiques travaillait pour faire appel à l’Observatoire européen austral au Chili, bien au-delà du chemin d’occultation, pour étudier Bételgeuse non obscurcie. Pendant ce temps, Dupree espérait organiser des observations ultraviolettes, qui ne peuvent être acquises que par satellite et montreraient l’atmosphère massive entourant la surface visible de Bételgeuse. Et José-Luis Ortiz, astronome à l’Institut d’astrophysique d’Andalousie en Espagne, se démenait pour recruter un ballon stratosphérique capable de faire voler des caméras au-dessus de tout nuage menaçant.
Quelles que soient les observations que les scientifiques pourront concocter, elles offriront des informations indispensables sur la mécanique insaisissable des étoiles supergéantes rouges, qui brûlent des combustibles de plus en plus exotiques à mesure qu’elles vieillissent. Actuellement, les astronomes pensent que Bételgeuse fusionne de l’hélium en carbone ; l’étoile doit ensuite transformer son carbone en oxygène, en silicium puis en fer. Finalement, Bételgeuse manquera de carburant, s’effondrera sous son propre poids et explosera, dispersant dans l’espace des éléments cruciaux pour la vie et laissant derrière elle un cadavre stellaire dense.
C’est ce destin qui rend Bételgeuse si fascinante, et les scientifiques veulent mieux comprendre comment une supergéante rouge arrive à sa fin. Mais pour l’instant, les modèles des astronomes ne fonctionnent pas vraiment. Bien qu’ils montrent la surface agitée d’une étoile – le patchwork d’obscurité et de lumière que les scientifiques espèrent apercevoir pendant l’occultation – ils ne démontrent jamais le flux constant de vent émis par l’étoile ni le genre d’explosion de poussière qui, selon les astronomes, a provoqué la Grande Obscurcissement. Cela signifie qu’il nous manque quelque chose d’important à propos de ces étoiles, dit Montargès – et il espère que l’intervention de Leona pourrait à terme fournir des informations vitales sur la finale tant attendue de Bételgeuse.
« En fin de compte, bien sûr, c’est notre objectif », dit-il. « Si nous savons comment vivent les supergéantes rouges, nous pouvons mieux prédire leur mort. »
