Betelgeuse a une petite étoile compagne cachée à la vue de tous

Bételgeuse, Bételgeuse! La supergéante rouge qui marque l'épaule gauche d'Orion pourrait avoir un compagnon minuscule et invisible.

Deux études indépendantes ont trouvé des preuves d'une étoile d'environ la même masse que le soleil, orbitant autour de Bételgeuse environ une fois tous les 2 100 jours.

“C’était très surprenant,” dit l'astrophysicien Morgan MacLeod du Centre d’astrophysique de Harvard et du Smithsonian à Cambridge, Massachussetts. Si l'étoile est réelle, “elle est un peu cachée sous nos yeux.”

MacLeod et ses collègues ont relié un cycle de six ans de Bételgeuse s’éclaircissant et s'assombrissant à une étoile compagne ajustant son orbite, dans un article soumis à arXiv.org le 17 septembre. MacLeod a examiné des mesures globales historiques remontant à 1896.

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Séparément, Jared Goldberg de l'Institut Flatiron de New York et ses collègues ont utilisé les 20 dernières années de mesures du mouvement de Bételgeuse dans le ciel, qui ont la plus haute précision. Cette équipe a également trouvé des preuves d'une étoile compagne poussant la plus grande étoile, soumis à arXiv.org le 17 août.

Des observateurs précédents ont remarqué que la lumière de Bételgeuse variait sur un cycle d'environ six ans. En 1908, l'astronome anglais Henry Cozier Plummer a suggéré que le cycle pourrait être dû à la gravité d'une étoile compagne tirant Bételgeuse d'un côté à l'autre.

Dans le siècle qui a suivi, les astronomes se sont rendu compte que Bételgeuse avait beaucoup plus d'activité (SN: 8/15/22). Sa atmosphère externe bouillonne comme une marmite d'eau. Elle pulse à l'intérieur et à l'extérieur sur un cycle de 400 jours, avec des sous-cycles associés tous les 200 jours. Et occasionnellement, elle envoie de grosses éjections de matériau dans l'espace (SN: 6/16/21). Avec toutes ces complications, l’idée de l’étoile compagne est tombée en désuétude. Il y avait plein d'autres explications pour le comportement étrange de Bételgeuse.

Mais un regain d'intérêt pour Bételgeuse après sa “Grande Obscurcissement” en 2019 a incité les astronomes à prendre un nouveau regard.

L'équipe de MacLeod a raisonné que si le cycle de six ans était causé par une étoile compagne, il devrait se répéter de manière stable sur des siècles. En utilisant 128 années d'observations, l'équipe a montré que le cycle de luminosité est réel et fiable.

En combinant ce résultat avec d'autres mesures, il a été révélé que l'étoile compagne fait environ 0,6 fois la masse du soleil et orbite tous les 2 110 jours à une distance un peu plus de deux fois le rayon de Bételgeuse. Les données de Goldberg suggèrent une étoile qui orbite tous les 2 170 jours et a une masse d'environ 1,2 fois celle du soleil.

“Ces travaux sont très excitants: nous voulons tous trouver la compagne de Bételgeuse,” dit Miguel Montargès de l'Observatoire de Paris. “Cela pourrait avoir des implications pour notre compréhension des supergéantes rouges. Cependant, cela sera très difficile à tester, voire impossible.”

Même si elle est réelle, le compagnon de Bételgeuse est finalement condamné. L'orbite de l'étoile se rétrécit tandis que Bételgeuse vole son moment angulaire. Dans environ 10 000 ans, Bételgeuse l'engloutira complètement.