L'étoile supergéante rouge Bételgeuse est sans aucun doute énorme. Mais il rétrécit et les astronomes ne savent pas pourquoi.
Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont surveillé l'étoile en visant l'interféromètre spatial infrarouge, au sommet du mont. Depuis 1993, l'étoile Betelgeuse (représentée sur une image de la NASA à gauche) a rétréci de plus de 15 pour cent en diamètre.
La bételgeuse est si grande que dans notre système solaire elle atteindrait l'orbite de Jupiter. Son rayon est d'environ cinq unités astronomiques, soit cinq fois le rayon de l'orbite terrestre. Son retrait mesuré signifie que le rayon de l'étoile s'est rétréci d'une distance égale à l'orbite de Vénus.
"Voir ce changement est très frappant", a déclaré Charles Townes, professeur émérite de physique à l'Université de Berkeley. «Nous le surveillerons attentivement au cours des prochaines années pour voir s'il continuera de se contracter ou s'il reprendra de la taille.»
Townes et son collègue, Edward Wishnow, un physicien de recherche à UC Berkeley, ont présenté leurs conclusions lors d'une conférence de presse mardi lors de la réunion de Pasadena de l'American Astronomical Society. Les résultats sont également apparus le 1er juin The Astrophysical Journal Letters.
Malgré la taille réduite de Betelgeuse, Wishnow a souligné que sa luminosité ou amplitude visible, qui est surveillée régulièrement par des membres de l'Association américaine des observateurs à étoiles variables, n'a montré aucune atténuation significative au cours des 15 dernières années.
L'ISI se concentre sur Betelgeuse depuis plus de 15 ans dans le but d'en apprendre davantage sur ces étoiles massives géantes et de discerner les caractéristiques à la surface de l'étoile, a déclaré Wishnow. Il a émis l'hypothèse que des cellules de convection géantes à la surface de l'étoile pourraient affecter les mesures. Comme les granules de convection sur le Soleil, les cellules sont si grandes qu'elles se gonflent de la surface. Townes et un ancien étudiant diplômé ont observé une tache lumineuse à la surface de Bételgeuse ces dernières années, bien que pour le moment, l'étoile semble sphérique symétrique.
"Mais nous ne savons pas pourquoi la star se rétrécit", a déclaré Wishnow. "Compte tenu de tout ce que nous savons sur les galaxies et l'univers lointain, il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur les étoiles, y compris ce qui se passe en tant que géants rouges vers la fin de leur vie."
Bételgeuse a été la première étoile à avoir mesuré sa taille, et est encore aujourd'hui l'une des rares étoiles qui apparaît à travers le télescope spatial Hubble comme un disque plutôt que comme un point de lumière. En 1921, Francis G. Pease et Albert Michelson ont utilisé l'interférométrie optique pour estimer que son diamètre était équivalent à l'orbite de Mars. L'année dernière, de nouvelles mesures de la distance à Bételgeuse l'ont élevée de 430 années-lumière à 640, ce qui a fait passer le diamètre de l'étoile d'environ 3,7 à environ 5,5 UA.
"Depuis la mesure de 1921, sa taille a été re-mesurée par de nombreux systèmes interférométriques différents sur une gamme de longueurs d'onde où le diamètre mesuré varie d'environ 30 pour cent", a déclaré Wishnow. "À une longueur d'onde donnée, cependant, la taille de l'étoile n'a pas varié bien au-delà des incertitudes de mesure."
Les mesures ne peuvent pas être comparées de toute façon, car la taille de l'étoile dépend de la longueur d'onde de la lumière utilisée pour la mesurer, a déclaré Townes. En effet, le gaz ténu dans les régions extérieures de l'étoile émet de la lumière et l'absorbe, ce qui rend difficile la détermination du bord de l'étoile.
L'interféromètre spatial infrarouge, que Townes et ses collègues ont construit pour la première fois au début des années 1990, évite ces lignes d'émission et d'absorption confondantes en observant dans l'infrarouge moyen avec une bande passante étroite qui peut être réglée entre les lignes spectrales. La technique de l'interférométrie stellaire est mise en évidence dans le numéro de juin 2009 de La physique aujourd'hui magazine.
Townes, qui aura 94 ans en juillet, prévoit de continuer à surveiller Betelgeuse dans l'espoir de trouver un motif dans le diamètre changeant, et d'améliorer les capacités de l'ISI en ajoutant un spectromètre à l'interféromètre.
"Chaque fois que vous regardez les choses avec plus de précision, vous allez trouver des surprises", a-t-il dit, "et découvrir de nouvelles choses très fondamentales et importantes."
Sources: AAS et UC Berkeley. Le document est disponible ici.
