Les astronomes ont découvert la preuve la plus solide à ce jour que Bételgeuse possède un compagnon

Les astronomes disposent enfin de preuves irréfutables que Bételgeuse, l’une des étoiles les plus célèbres du ciel nocturne, n’est pas seule. Grâce au Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire Européen Austral (ESO), une équipe dirigée par le chercheur français Miguel Montargès et impliquant l’IPAG / OSUG a obtenu l’image la plus nette jamais réalisée de ce qui est probablement Bételgeuse B, l’étoile en orbite autour de Bételgeuse. « C’est l’aboutissement d’une quête longue d’un siècle », déclare Miguel Montargès.

« Nous avons démontré que Bételgeuse n’est pas seule : elle est accompagnée d’une étoile compagnon peu lumineuse », explique Miguel Montargès, astronome à l’Observatoire de Paris - PSL, en France, et auteur principal de l’étude publiée aujourd’hui dans Astronomy & Astrophysics. Bételgeuse — une étoile rougeâtre de la constellation d’Orion, facilement visible à l’œil nu et connue pour ses variations de luminosité — est observée depuis des millénaires. Mais elle continue de surprendre les astronomes.

« J’ai bondi de ma chaise quand j’ai vu les images traitées », se souvient Miguel Montargès. Les astronomes recherchaient depuis près d’un siècle cette éventuelle compagne, initialement proposée pour expliquer les variations de luminosité de Bételgeuse, mais sans succès. Deux études publiées en 2024 prédisaient avec certitude qu’en décembre de cette année-là, l’étoile compagnon serait à son point le plus éloigné de Bételgeuse et donc plus facile à repérer. Miguel Montargès et son équipe se sont mis au travail, observant l’étoile avec le VLT de l’ESO en décembre 2024 et passant plusieurs mois à traiter les données.

« Honnêtement, je pensais que nous n’avions pas la sensibilité nécessaire pour détecter Bételgeuse B telle qu’elle avait été prédite », explique Miguel Montargès. « C’est justement parce qu’elle est plus massive que prévu que nous la voyons ! » Alors qu’on estimait initialement sa masse à peu près égale à celle du Soleil, les nouvelles observations révèlent que Bételgeuse B possède en réalité une masse environ deux à trois fois supérieure à celle du Soleil. « Le fait que nous puissions encore découvrir une compagne proche, plus massive et plus brillante que le Soleil, autour d’une étoile aussi bien étudiée est remarquable », ajoute Miguel Montargès. « Ce sont là parmi les meilleurs moments de la science : découvrir quelque chose de nouveau, d’inattendu. »

Bételgeuse B a été observée en image directe, ce qui signifie que la lumière émanant de l’étoile elle-même a été détectée, grâce à l’instrument SPHERE installé sur le VLT de l’ESO, dans le désert d’Atacama au Chili. Bien qu’il existât déjà des indices de l’existence de cette étoile compagnon, notamment une détection directe potentielle réalisée avec le télescope Gemini North à Hawaï, aux États-Unis, il s’agit là de la preuve la plus solide et de l’image la plus nette à ce jour de Bételgeuse B. « Il est remarquable de constater à quel point SPHERE et les techniques avancées de post-traitement, initialement développées pour détecter des exoplanètes, excellent également dans la détection d’un compagnon autour d’une étoile massive et évoluée comme Bételgeuse », explique le coauteur Anthony Boccaletti, également astronome à l’Observatoire de Paris.

« Pour être sûrs que ce compagnon existe bel et bien, il nous faudra encore l’observer dans un an, de l’autre côté de l’étoile, mais il ne reste pratiquement plus aucune marge de doute », ajoute Miguel Montargès.

Il y a quelques années, Bételgeuse a retenu l’attention tant des astronomes que du grand public lorsqu’elle a commencé à s’assombrir de manière visible. En tant qu’étoile supergéante évoluée, Bételgeuse devrait mourir dans une explosion de supernova, et cet assombrissement a conduit certains à supposer qu’elle était sur le point d’exploser. Une équipe d’astronomes dirigée par Miguel Montargès a étudié l’étoile à l’aide du VLT de l’ESO et a découvert qu’elle était en réalité masquée par un nuage de poussière.

La détection éventuelle de Bételgeuse B incitera les astronomes à étudier l’influence que cette compagne pourrait avoir sur l’explosion en supernova prévue de Bételgeuse. « La question de savoir si cette compagne aura un impact sur l’évolution de la supergéante rouge est véritablement posée », conclut Miguel Montargès.

Référence

M. Montargès, A. Boccaletti, O. Flasseur, A. de Koter, J. Milli, P. Kervella, S. Ridgway, E. Bordier,
E. Lagadec, A. K. Dupree, F. Backs, T. Calderwood, and P. Morgan
VLT/SPHERE imaging of the candidate companion of Betelgeuse
Astronomy & Astrophysics manuscript no. aa61023-26

Cet article a été publié par l’ESO.