D’anciens documents révèlent que l’étoile Bételgeuse était jaune, il y a 2 000 ans
Aujourd’hui, elle est au bord de la mort : une énorme boule de flamme rouge, éblouissante comme un œil maléfique, avant de se transformer en une minuscule épingle de matière dénaturée…
Mais l’étoile supergéante rouge Bételgeuse n’a pas toujours été ainsi. Il fut un temps où elle était un monstre de la séquence principale, une étoile de type O bleu-blanc, la classe de poids stellaire la plus massive. Lorsqu’elle a atteint la fin du mode de vie « vivre vite et mourir jeune », elle a pris une teinte plus dorée. Et maintenant les astronomes ont déterminé à quel point ce fut récent.
Image d’entête : l’étoile supergéante rouge Bételgueuse imagée par l’Atacama Large Millimeter Array en 2020. (ESO /NAOJ /NRAO / E. O’Gorman/ P. Kervella)
D’après un examen des observations de l’étoile datant de l’Antiquité, elle aurait été de couleur jaune-orange il y a environ 2 000 ans. La transition vers sa teinte rousse actuelle s’est produite en un clin d’œil cosmique, même pour une étoile à la durée de vie aussi courte que Bételgeuse.
Mais la mesure de la durée de cette transition ne sert pas seulement à satisfaire une curiosité frivole. Elle a permis à une équipe internationale de scientifiques dirigée par l’astronome Ralph Neuhäuser, de l’université Friedrich Schiller d’Iéna, en Allemagne, de procéder à une nouvelle estimation de l’âge de l’étoile ce qui, à son tour, nous a donné une nouvelle échéance pour son inévitable supernova.
Bételgeuse, située à environ 700 années-lumière de nous, est l’une des plus grandes et des plus brillantes étoiles de notre ciel, une étoile géante en fin de vie.
Betelgeuse vue depuis le parc naturel de Cabo de Gata, Almería, Andalousie, au Sud de l’Espagne. (Javier Zayas Photography)
Elle a presque épuisé ses réserves d’hydrogène, dont la fusion au cœur d’une étoile lui permet de subsister toute sa vie. Au lieu de cela, elle utilise maintenant son hélium, dont la fusion en carbone et en oxygène a permis à l’étoile de s’étendre vers l’extérieur pour atteindre une taille gargantuesque.
Lorsqu’elle n’aura plus de matière à fusionner, l’étoile deviendra une supernova, son noyau s’effondrera probablement en une étoile à neutrons.
Ces dernières années, après une série d’épisodes d’obscurcissement, l’étoile a fait l’objet d’une campagne alarmiste de la part des tabloïds, qui affirmaient que Bételgeuse pouvait exploser d’un jour à l’autre, et que nous allions sûrement suivre le mouvement. (elle ne le fera pas, et nous ne le ferons pas.)
Cependant, si nous savons que la fin de Bételgeuse n’est pas imminente, du moins à l’échelle humaine, nous ne savons pas exactement quand cela va se produire. Ou même depuis combien de temps elle s’est gonflée pour devenir une supergéante rouge. La meilleure estimation actuelle est d’environ 40 000 ans.
Mais maintenant nous n’avons pas à nous fier uniquement à nos observations de l’étoile. Les humains ont consigné le ciel pendant des millénaires… et ces anciens textes, ont supposé Neuhäuser et ses collègues, pourraient contenir la réponse.
Ils ont parcouru les archives historiques à la recherche de références à l’étoile. Et ils les ont trouvées. Il y a deux millénaires, les anciens astronomes faisaient référence à Bételgeuse comme étant jaune.
En 100 avant J.-C., dans son “Traité sur les offices célestes” (Treatise on the celestial offices), l’astrologue de la cour de la dynastie Han, Sima Qian, décrit l’étoile comme étant de couleur jaune. Sirius, en revanche, était décrite comme blanche, Bellatrix comme bleue, et l’étoile supergéante rouge Antares était décrite comme… rouge.
Si Bételgeuse était de la même couleur, elle ne serait sûrement pas décrite comme étant jaune.
Selon Neuhäuser :
D’après ces spécifications, on peut conclure que Bételgeuse, à cette époque, avait une couleur comprise entre celle de Sirius et Bellatrix, de couleur bleu-blanc, et celle d’Antarès, de couleur rouge.
Puis, environ 100 ans plus tard, arrive le savant romain Hyginius, auteur d’un ouvrage intitulé De Astronomia.
Hyginius a écrit :
Solis stella… corpore est magno, coloure autem igneo, similis eius stellae quae est in humero dextro Orionis ;… Hanc stellam nonnulli Saturni esse dixerunt….
L’étoile du Soleil… le corps est grand (c’est-à-dire brillant), et la couleur/coloration ardente/brûlante; semblable à cette étoile qui est dans l’épaule droite d’Orion (c’est-à-dire Bételgeuse)… Beaucoup ont dit que cette étoile est (l’étoile) de Saturne…
Il s’agit d’un exemple encore plus solide, la couleur de Bételgeuse comparée à celle du Soleil, et de Saturne, qui apparaît plus brunâtre que rouge. Selon les chercheurs, les autres étoiles décrites par ces observateurs ont des teintes précises, en accordant une attention particulière aux descriptions d’Antarès, de la géante rouge Aldébaran et de la géante rouge Arcturus, toutes décrites comme rouges.
Le changement de couleur de Bételgeuse peut être suivi. Au XVIe siècle, selon les observations de l’astronome danois Tycho Brahe, Bételgeuse était plus rouge qu’Aldébaran. Aujourd’hui, elle est encore plus rouge, plus proche de la couleur d’Antarès, une étoile dont le nom signifie « comme Mars ».
Cette transition, et le temps qu’elle a pris, a donné aux chercheurs un paramètre permettant d’estimer l’âge actuel de Bételgeuse, et le temps qu’il lui reste avant d’exploser.
Selon Neuhäuser :
Le fait même qu’elle ait changé de couleur en deux millénaires, passant du jaune-orange au rouge, nous indique, avec les calculs théoriques, qu’elle a 14 fois la masse de notre soleil et la masse est le principal paramètre définissant l’évolution des étoiles.
Bételgeuse a maintenant 14 millions d’années et se trouve dans ses dernières phases d’évolution. Dans environ 1,5 million d’années, elle explosera finalement en supernova.
Nous allons donc pouvoir profiter de notre fascinante amie rouge pendant un certain temps encore.
L’étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Colour evolution of Betelgeuse and Antares over two millennia, derived from historical records, as a new constraint on mass and age et présentée sur le site de l’Université d’Iéna : Red Giant Betelgeuse was yellow some 2,000 years ago.