Bételgeuse — l'une des étoiles les plus remarquables du ciel boréal, une supergéante rouge de la constellation d'Orion — tient depuis longtemps les astronomes en haleine. À la fin de 2019 et au début de 2020, elle s'est soudainement assombrie plus fortement que durant tout un siècle d'observations. Ce « Grand assombrissement » a suscité une vague de spéculations sur une possible fin prochaine de l'étoile. Mais après l'engouement, quelque chose de plus subtil et de plus inattendu s'est révélé.
De nouvelles observations réalisées avec les radiotélescopes VLA et ALMA de la NSF, entre 2021 et 2026, ont montré que l'atmosphère de Bételgeuse s'est globalement rétablie. La luminosité de température aux mêmes fréquences où l'on avait auparavant relevé un froid inhabituel est revenue à des valeurs plus habituelles. À une distance d'environ 2,7 rayons stellaires, le gaz s'est réchauffé jusqu'à environ 3500 kelvins. Et plus près de la surface, aux fréquences d'ALMA qui ont pour la première fois sondé aussi profondément l'enveloppe stellaire, un net minimum de température a été découvert — environ 2200 kelvins. Cela confirme l'existence d'une « sphère moléculaire », longtemps déduite uniquement de données infrarouges.
La principale découverte ne concerne pas la température, mais la forme. Bételgeuse, comme on l'a découvert, n'est pas toujours ronde. Son atmosphère étendue s'étire légèrement puis redevient plus arrondie selon la position d'un compagnon récemment découvert. Ce compagnon a reçu le nom de Sivarkha — « son bracelet » en arabe (Bételgeuse elle-même signifie « la main d'al-Djawza »). Il orbite à une distance d'à peine environ deux rayons de la supergéante, traversant en fait les couches externes de l'atmosphère.
Sivarkha lui-même est trop faible pour être vu directement en ondes radio. Mais sa présence laisse des traces. Lorsque le compagnon se trouve à sa plus grande séparation apparente, l'atmosphère de Bételgeuse devient nettement plus allongée. Lorsqu'il passe « devant » ou « derrière », la forme se rapproche de la rondeur. C'est un peu comme deviner un mouvement caché sous la surface à partir des rides à la surface de l'eau. Le compagnon perturbe apparemment le gaz, laissant une sorte de sillage, et déforme légèrement par gravité l'enveloppe de son hôte.
Ce voisinage si proche aide aussi à expliquer le mystérieux long cycle de luminosité de Bételgeuse — d'environ 2100 jours, soit près de six ans. Son origine restait jusqu'ici inexpliquée. Une cause naturelle apparaît désormais : l'influence périodique du compagnon.
Ces résultats sont exposés dans l'article scientifique « New Spatially Resolved Observations of Betelgeuse from the VLA and ALMA: Evidence for Atmospheric Perturbations from a Close Companion », accepté pour publication dans la revue The Astronomical Journal. Les auteurs sont Lynn D. Matthews, de l'observatoire Haystack du Massachusetts Institute of Technology, A. K. Dupree, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, A. M. S. Richards, de l'université de Manchester, et W. R. F. Dent, de l'Observatoire européen austral / ALMA. La prépublication est disponible sur arXiv (arXiv:2608.02847). La nouveauté du travail réside dans le fait que, pour la première fois, à partir de données radio résolues spatialement à sept fréquences — de 22 à 485 gigahertz —, il a été possible de suivre la corrélation entre l'ellipticité de l'atmosphère de Bételgeuse et la phase orbitale du compagnon. Les études précédentes ne faisaient que supposer l'existence de Sivarkha à partir de la photométrie, des vitesses radiales et de récentes images optiques. Désormais, son influence est enregistrée directement à travers les perturbations de l'enveloppe gazeuse. En outre, les mesures, pour la première fois si près de la photosphère, ont confirmé le minimum de température et montré le rétablissement des paramètres de l'atmosphère après le Grand assombrissement, ainsi qu'une possible évolution du profil de densité.
Les observations ont couvert sept fréquences. Différentes ondes « voient » différentes profondeurs de l'atmosphère, ce qui a permis aux chercheurs de reconstituer une image couche par couche. La responsable de l'étude, Lynn Matthews, souligne que c'est précisément la combinaison des capacités du VLA et d'ALMA qui a donné un résultat convaincant. La possibilité de résoudre les disques des étoiles proches à de telles échelles est en soi impressionnante.
Pour l'instant, les données ne couvrent qu'une partie de l'orbite. Des mesures supplémentaires sont nécessaires, en particulier aux fréquences encore insuffisamment étudiées. De futurs instruments comme le Next Generation Very Large Array promettent de rendre ce type d'études plus routinier et plus précis.
Tout cela se déroule à des centaines d'années-lumière, à des échelles où une étoile a la taille de l'orbite de Jupiter et où son atmosphère s'étend encore plus loin. Un petit compagnon, presque invisible, traverse cette immense enveloppe, en modifiant légèrement la forme et, peut-être, en influençant la manière dont la supergéante perd de la matière aux derniers stades de sa vie. Des milliards de tonnes de gaz, des ondes de choc, des enveloppes moléculaires, des perturbations orbitales — tout est relié en un système unique et finement réglé. Et quelque part loin dans l'espace, ce système continue de vivre sa propre vie, tandis que nous commençons seulement à en distinguer les détails.
