Qui se souvient de cette aventure de Tintin, dans L’Etoile mystérieuse? Au début, des astronomes observent une étoile qui semble de plus en plus lumineuse. Jetant un œil dans leur télescope, Tintin croit voir une gigantesque araignée à sa surface. En fait, l’arachnide se promenait simplement sur l’objectif, créant l’illusion.

Une étude parue le 16 juin dans Nature évoque quelque peu l’album d’Hergé. Des astronomes disent avoir résolu une énigme qui les tient en haleine depuis plus d’un an: pourquoi l’étoile Bételgeuse a-t-elle mystérieusement perdu de sa luminosité en 2019, avant de se «rallumer» vers mai 2020? D’après les auteurs, ce n’est pas à cause d’une araignée, mais en raison d’un nuage de poussière venu obscurcir la lumière arrivant jusqu’à la Terre.

Epaule d’Orion

L’histoire débute en 2019. Bételgeuse, étoile bien connue des scientifiques comme des astronomes amateurs, perd subitement la moitié de sa luminosité. Même à l’œil nu, on peut en hiver voir faiblir cette étoile située dans «l’épaule gauche» de la constellation d’Orion. Du jamais vu en cent cinquante ans d’observation de l’astre.

Bételgeuse est une immense étoile un million de fois plus volumineuse que le Soleil. Placée dans notre Système solaire, elle occuperait tout l’espace jusqu’à Jupiter. C’est une supergéante rouge, une étoile qui arrive au bout de ses réserves de combustibles. A tout moment, elle peut s’effondrer et exploser en une supernova, ces colossales explosions stellaires.

Et si l’assombrissement de Bételgeuse était le signe avant-coureur d’une telle supernova? Les astronomes sont tout excités. La dernière remonte à 1604: en observer une avec les moyens d’aujourd’hui serait plus qu’une aubaine: ce serait l’événement de toute une vie pour les astronomes, qui n’ont aucun moyen de les prévoir. «La supernova peut arriver demain, ou dans 100 000 ans, nous n’avons aucun moyen de le savoir», dit Eric Lagadec, un des auteurs de la nouvelle étude, astronome à l’Observatoire de la Côte d’Azur à Nice.

Flatulence stellaire

Les espoirs sont un peu refroidis en 2020. Une équipe internationale d’astronomes, à partir d’observations de Bételgeuse dans l’ultraviolet grâce au télescope spatial Hubble, dit avoir identifié des poches de gaz qui seraient expulsées des pôles de l’astre, chaudes flatulences stellaires s’éloignant à toute vitesse de l’étoile. Les scientifiques avancent alors une théorie: en perdant de sa chaleur, le gaz se condenserait en poussières solides qui empêcheraient la lumière de Bételgeuse de se propager normalement jusqu’à nous.

Poursuivant ces travaux et pour en avoir le cœur net, l’astronome à l’Observatoire de Paris Miguel Montargès et son équipe ont observé Bételgeuse avec Sphère, un instrument initialement conçu pour scruter les exoplanètes en imagerie directe. Il est installé sur le VLT, le Très Grand Télescope européen situé au Chili. «Sphère dispose d’une résolution angulaire exceptionnelle permettant de cartographier des détails sur la surface d’une étoile comme Bételgeuse», détaille Eric Lagadec.

Résultat, les chercheurs ont obtenu des images de l’étoile avec une précision inédite, avant et pendant cet épisode appelé le «Grand obscurcissement». Ils ont ainsi pu constater que l’hémisphère sud de Bételgeuse était environ dix fois plus sombre qu’habituellement lors de ce phénomène.

Tous faits de poussières

Avec ces mesures dans le visible couplées à d’autres, prises à toutes les longueurs d’onde, les chercheurs savaient ainsi comment les propriétés globales de la lumière avaient évolué lors du grand obscurcissement.

A partir de ces informations, ils ont pu, alimenter un modèle dit de transfert radiatif. Celui-ci permet de prédire comment varie la lumière en rencontrant de la matière, et inversement, de déduire quelle matière se trouve sur le trajet de la lumière. Grâce à cet outil, les chercheurs ont déduit que c’était de la poussière de silicate formé par condensation du gaz stellaire qui avait obscurci la lumière de Bételgeuse – et non un effondrement de l’étoile, synonyme de supernova.

La résolution de ce mystère a par ailleurs permis d’en apprendre davantage sur ces fameuses poussières d’étoiles qui ensemencent les galaxies et forment de nouvelles étoiles, des planètes, et nous-mêmes. Les scientifiques estimaient que les étoiles en perdaient partout, tout le temps. «Cette étude montre que les poussières sont produites de manière ponctuelle et non uniforme lors d’épisodes d’éjection de matière», conclut Eric Lagadec. Quant à la supernova, ce sera pour une prochaine fois.