L’étoile Bételgeuse tourne en 30 ans

L’environnement proche de la supergéante rouge Bételgeuse. © Pierre Kervella
Les observations du réseau d’antennes millimétriques ALMA ont permis de calculer à quelle vitesse la supergéante rouge Bételgeuse boucle un tour sur elle-même.

Les astronomes commencent à bien connaître l’étoile principale de la constellation d’Orion. Mille fois plus étendue que le Soleil, 2000 degrés plus froide… Ils savent maintenant à quel rythme Bételgeuse, distante de 640 années-lumière, tourne sur son axe : 30 ans. C’est la conclusion établie par une équipe internationale menée par Pierre Kervella, de l’observatoire de Paris.

Les données collectées par l’observatoire Alma, au Chili, qui avaient déjà servi à dévoiler la surface de l’étoile dans la meilleure résolution jamais obtenue, ont été analysées autrement par les chercheurs. En inspectant le spectre lumineux de l’étoile, ils se sont intéressés aux raies spectrales des molécules présentes dans son atmosphère. Dans ce cas particulier, le monoxyde de silicium (SiO) et le monoxyde de carbone (CO). En mesurant le décalage de ces raies causé par effet Doppler, les astronomes ont pu discerner quel hémisphère de l’étoile s’approche et lequel s’éloigne de nous en tournant.

Cette période de rotation peut paraître lente — à titre de comparaison, le Soleil effectue un tour en 25 jours à l’équateur et 35 jours aux pôles. Mais elle est conforme à ce que l’on pouvait attendre d’une étoile supergéante rouge comme Bételgeuse. En augmentant le volume qu’ils occupent au cours de leur vie, ces astres tendent à ralentir leur rotation à l’image d’un patineur artistique qui écarte les bras pendant une pirouette.

Une vitesse mise à jour

Cette découverte revoit à la baisse la précédente mesure de vitesse de rotation calculée à la fin des années 1990, à partir d’observations en ultraviolet réalisées avec le télescope spatial Hubble. Ces dernières indiquaient une rotation 3 fois plus rapide, étonnamment élevée pour la supergéante. Pour expliquer cela, Craig Wheeler (université du Texas, à Austin) avançait fin 2016 que l’étoile pouvait avoir avalé une compagne, ce qui avait accéléré sa rotation. Ce scénario n’est dorénavant plus nécessaire, sans pourtant être exclu, comme l’explique Pierre Kervella : « L’accrétion d’une autre étoile a pu accélérer la rotation du cœur de Bételgeuse, alors que l’enveloppe, que nous avons observée ici, continue de tourner lentement ».

Un point chaud à surveiller

En juin 2017, les données d’Alma révélaient une zone 1000 degrés plus chaude, appelée point chaud, à la surface irrégulière de l’étoile mourante — Bételgeuse, âgée d’environ 10 millions d’années, est en effet sur le point d’exploser en supernova. L’axe de rotation désormais établi situe ce point chaud au niveau d’un pôle de l’étoile, par ailleurs tout proche d’un panache de poussière constitué de matière éjectée. Cet alignement est-il fortuit ? L’étoile expulse-t-elle sa matière par un pôle ? Observer pendant quelques années l’évolution du point chaud de Bételgeuse permettra de mieux comprendre le comportement de l’étoile en fin de vie.

 

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