Bételgeuse est-elle en voie d’exploser ?

Vous connaissez bien cette étoile désignée scientifiquement sous l’appellation alpha Orionis (𝛼 Ori). Par temps clair, elle est visible à l’année dans la constellation d’Orion. L’épaule gauche du célèbre guerrier est définie par cette impressionnante supergéante rouge variable.

alma_betelgeuse_0

Bételgeuse finira bientôt par exploser en supernova et certains de ses comportements récents nous font penser qu’elle se trouverait actuellement dans sa phase préparatoire.

L’étoile est si gonflée que si nous la mettions au centre de notre système solaire, elle s’étendrait jusqu’à l’orbite de Jupiter. En comparaison, lorsque notre propre étoile atteindra le même stade évolutif dans 5 milliards d’années, elle dépassera à peine l’orbite de la Terre. De plus, notre Soleil ne contient pas suffisamment de matière pour terminer sa carrière en supernova.

68a287125b04742c0c70d6448bbd4b65_S

Quant à Bételgeuse, elle répandra violemment ses cendres dans son entourage, c’est certain puisque sa masse évaluée à 15 fois celle du Soleil est bien suffisante pour générer l’implosion cataclysmique lorsque toutes ses forces nucléaires seront devenues insuffisantes pour combattre la gravitation de ce poids lourd céleste. Durant sa phase explosive qui durera plusieurs jours, elle deviendra parfaitement visible en plein jour.

Sa réelle distance reste encore matière à controverse, la dernière mesure en 2008 fait état de 643 années-lumière. Mais ce qui retient surtout l’attention des astronomes par les temps qui courent, ce sont ses fluctuations galopantes. Si cette étoile était sur le point de se transformer en supernova, on noterait ce genre de comportement capricieux.

Mais il y a plus. Le 14 janvier 2020, un changement important de sa luminosité a coïncidé avec la détection par le détecteur LIGO d’une bouffée d’ondes gravitationnelles provenant de la même région de l’espace et pour lesquelles aucune autre cause n’est connue. 

6ec92f13f951

Les astronomes se sont donc penchés sur la question afin de comprendre si l’étoile est réellement rendue à bout de souffle. Tout d’abord, les ondes gravitationnelles ne semblent pas exactement pointer dans la direction de Bételgeuse. Ensuite, l’ensemble de ses mouvements s’expliquerait bien mieux si une autre étoile quatre fois moins massive orbitait autour d’elle. Bételgeuse pourrait en fait être un système binaire composé de la supergéante rouge Bételgeuse A et d’une compagne Bételgeuse B d’environ 4 fois la masse solaire.

Si c’était le cas, Bételgeuse ne serait pas prête d’exploser. Le hic est que cette hypothétique compagne n’a pas encore été observée. Il se pourrait donc encore que le processus d’explosion ait réellement commencé. Combien de temps reste-t-il avant la phase finale ? Soit très peu, soit encore plusieurs milliers d’années. Les paris sont ouverts.

C’est la faute aux ondes gravitationnelles

Il existe une nouvelle mode depuis quelque temps, celle de placer les mots «ondes gravitationnelles» partout où l’on voit des rides ou des vagues. Les nuages forment des moutons parallèles, c’est l’effet des ondes gravitationnelles. Des rides dans des dunes, les ondes gravitationnelles. Des rides sur l’eau, les ondes gravitationnelles.

onde_gravit_spl_cosmos_72dpi_recadree

Les ondes gravitationnelles ne sont pas visibles à notre échelle et ne laissent pas de traces apparentes de leur passage. Elles déforment l’espace d’une manière microscopique lorsqu’elles se propagent à la vitesse de la lumière. Depuis peu, on les détecte en faisant voyager un rayon laser entre des miroirs distants de plusieurs dizaines de kilomètres et l’on réussit à peine à mesurer une variation infinitésimale de cette longueur. Si elles faisaient des vagues dans des dunes, soyez certain que nous serions en train d’être pulvérisés par deux trous noirs en coalescence dans la banlieue proche de la Terre.

Alors, non, les ondes gravitationnelles ne font pas rider les dunes ni ne dessinent des rouleaux dans les nuages. De bien grandes bêtises proférées par des gens ignorant tout de ce phénomène qui fut prédit par Albert Einstein un an après avoir complété sa théorie de la relativité générale. Il publia un article à ce sujet dans une revue scientifique en 1916, mais il a quand même toujours fortement douté de leur existence, changeant plusieurs fois d’idée par la suite. Une fois de plus, son instinct ne l’avait pas trompé.

images-5

Les ondes gravitationnelles ne ressemblent pas aux ondes électromagnétiques connues qui utilisent les photons pour transporter l’énergie. Ce sont donc des ondes de gravitation qui déforment l’espace-temps lorsqu’elles irradient à partir de leur lieu d’origine.

Il est raisonnable de penser qu’une particule joue le même rôle que le photon, dans leur propagation, ce serait le graviton. Lui aussi se déplacerait à la même vitesse c que son homologue électromagnétique. Mais si les ondes gravitationnelles ont été récemment détectées et confirmées, il n’en fut pas de même pour le graviton qui reste une particule hypothétique.

Les déformations spatiales exigent de l’énergie, on ne plie pas l’espace gratuitement. Ainsi, deux trous noirs qui se tournent autour avant de fusionner perdront une partie de leur masse transportée sous forme d’énergie par les ondes gravitationnelles.

Ligo_Virgo_1

La première détection d’ondes gravitationnelles a eu lieu le 14 septembre 2015 par les trois détecteurs LIGO et les scientifiques ont pu le confirmer le 11 février 2016, un siècle après la parution de l’article d’Einstein. Mais ce qui a rendu cette détection si spectaculaire est le fait d’avoir situé dans l’espace le lieu d’où provenait la production de ces ondes.

Couplée à d’autres observations résalisées par des télescopes traditionnels détectant des effets électromagnétiques complémentaires, ensemble, elles ont permis de découvrir la fusion de deux trous noirs de 36 et 29 masses solaires survenue à une distance de 1,3 milliard d’années-lumière. Il en est résulté un trou noir de 62 masses solaires. Ils ont donc perdu 5 % de leur masse, l’équivalent de trois fois la masse de notre Soleil, transformée en énergie qui a déformé l’espace jusqu’à nous. À leur arrivée sur Terre, le train d’ondes a fait osciller nos dimensions spatiales de seulement quelques zeptomètres (10-21 m). C’est tout dire sur la difficulté de mesurer ces variations infinitésimales de compression et dilatation d’espace.

News-Feb11_LIGO-image2

Depuis, d’autres détections ont eu lieu, confirmant la première tout en donnant du pep à d’autres détecteurs en cours de construction. Bientôt, nous posséderons tout un réseau de détecteurs capables de bien mesurer et localiser les sources de ces émissions.

Mais soyez assuré et rassuré, aucun phénomène visible n’est causé par le passage de ces vagues d’espace-temps et il vous est impossible de les sentir.