SI BÉTELGEUSE AVALE SON COMPAGNON, LE CIEL S'ILLUMINERA

Bételgeuse, la supergéante rouge qui marque l’épaule d’Orion, est l’une des étoiles les plus étudiées du ciel, avec un rayon proche de 800 fois celui du Soleil. Pendant des décennies, les astronomes se sont demandé si elle cachait une partenaire : sa vitesse le long de notre ligne de visée oscille bizarrement, son éclat suit un long cycle secondaire, et elle tourne sur elle-même étonnamment vite.

Des analyses récentes expliquent ces trois indices par une étoile compagne de faible masse qui tourne à l’intérieur de l’atmosphère étendue de Bételgeuse, en six ans environ, à quelque 8,6 fois la distance Terre-Soleil. Elle a désormais un nom : α Orionis B, ou Siwarha, « son bracelet » en arabe. Deux télescopes l’ont probablement aperçue directement, mais ces détections restent provisoires et les estimations de sa masse dépendent des modèles.

Un compagnon sur une lente spirale mortelle

Cette orbite n’est pas stable. Les marées dans l’immense enveloppe extérieure, brassée, de Bételgeuse échangent de la rotation avec l’orbite et la font rétrécir. Pendant ce temps, la géante continue d’enfler. Sa surface finit par atteindre le compagnon, et la petite étoile est engloutie. Les astronomes appellent la phase qui suit une enveloppe commune : deux étoiles qui partagent un même corps gazeux.

Ces engloutissements alimentent un type d’explosion connu, la nova rouge lumineuse. Notre Galaxie en produit à peu près une par décennie, mais la plupart se produisent beaucoup plus loin et ne sont repérées qu’après leur éruption. Bételgeuse serait un cas rare : une étoile proche, bien mesurée, observée avant l’événement.

Naunet Leonhardes-Barboza et ses collègues de l’université de Californie à Santa Cruz, du Center for Computational Astrophysics du Flatiron Institute à New York et du Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian ont fait évoluer Bételgeuse avec des compagnons de 0,7, 1,0 et 2,0 masses solaires — pour couvrir la masse incertaine du vrai compagnon — jusqu’au moment de l’engloutissement. Selon la masse, ce moment arrive dans 7 262, 5 702 ou 4 293 ans dans leurs modèles. Les auteurs ne donnent à ces dates qu’une valeur d’ordre de grandeur : la façon dont les marées agissent dans une enveloppe turbulente est incertaine d’un facteur dix ou plus.

Déchiré près du cœur

Une fois avalé, le compagnon spirale vers l’intérieur de plus en plus vite, en cédant son énergie orbitale au gaz, jusqu’à ce que la gravité de la géante le déchire à quelques rayons solaires du centre. Dans les deux cas les plus légers, le compagnon est encore une jeune étoile, pas encore entrée dans sa phase principale et stable, avec une enveloppe gonflée et peu dense ; celui de 2 masses solaires est plus compact.

L’équipe a injecté cette énergie dans des simulations à une dimension du gaz et du rayonnement, qui traitent l’étoile comme parfaitement ronde et ne suivent que ce qui change avec la distance au centre. Au total, 6,3 à 13,9 × 10⁴⁸ ergs (l’erg est une toute petite unité d’énergie) sont libérés en profondeur, sous la base de l’enveloppe d’hydrogène brassée de l’étoile, où le gaz chaud monte et redescend comme dans une eau qui bout — bien trop profond pour que la lumière s’échappe aussitôt. L’énergie lance plutôt une onde de pression qui se raidit en choc et se propage vers l’extérieur, de quelques rayons solaires jusqu’à la surface, à environ 820 rayons solaires du centre. Dans le modèle à 1,0 masse solaire, elle met environ 28 jours à atteindre la surface.

Plus brillant que Vénus, plus bleu que Sirius

Quand le choc perce la surface, Bételgeuse s’embrase. Le pic atteint 2,4 à 6,2 × 10⁴¹ ergs par seconde — de l’ordre de cent millions de fois la puissance du Soleil (la figure 4 le place vers 10⁸ luminosités solaires), environ 600 à 1 600 fois celle de Bételgeuse aujourd’hui. La phase brillante est courte : 1,5 à 2 jours, comptés entre les moments où elle brille à la moitié de son pic.

L’éclair prédit pour des compagnons de 0,7, 1,0 et 2,0 masses solaires, centré sur le pic. Les traits pleins incluent la masse et l’énergie du compagnon déchiré ; les tirets ne comptent que l’énergie de la spirale. — Figure 4, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

Vue de la Terre, écrivent les auteurs, l’explosion serait plusieurs fois plus brillante que Vénus, tout en restant moins brillante que la pleine Lune, et éclipserait largement Sirius, l’étoile la plus brillante du ciel nocturne actuel. Sa couleur changerait spectaculairement : rouge tant que le choc reste enfoui, puis soudain plus bleue que Sirius quand le gaz chaud atteint la surface, puis de nouveau plus rouge à mesure que le gaz éjecté se dilate et refroidit.

À gauche : les modèles de Bételgeuse (étoiles colorées) se placent parmi les premiers pics les plus brillants et les plus courts des novae rouges observées. À droite : la trajectoire prédite du modèle à 1,0 masse solaire dans le ciel nocturne, comparée à la Lune, à Vénus, à Jupiter et à des étoiles brillantes ; l’échelle de couleur compte les jours depuis le pic. — Figure 5, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

Un éclair qui se souvient de sa victime

Plus le compagnon est lourd, plus l’éclair est brillant : la luminosité au pic croît à peu près comme la masse du compagnon à la puissance 0,93, soit un facteur d’environ 2,5 entre le modèle le plus léger et le plus lourd. La durée bouge à peine, d’environ 35 %. Le premier éclair bleu garde donc une mémoire mesurable de l’étoile avalée.

Le déchirement du compagnon compte aussi. Il ajoute de l’énergie, mais aussi de la masse au gaz expulsé, si bien que chaque gramme reçoit moins d’énergie : dans les simulations, l’inclure abaisse légèrement le pic par rapport à l’énergie de la spirale seule.

Six à onze Soleils de gaz

La fusion souffle aussi 6,15 à 11,19 masses solaires de gaz riche en hydrogène à environ 200 kilomètres par seconde — une grande part de l’enveloppe de Bételgeuse. Une formule classique de bilan d’énergie prévoit que le compagnon le plus léger ne devrait rien éjecter ; la simulation en projette pourtant plus de six masses solaires, car les chocs poussent les couches extérieures d’une manière qu’un tel bilan ne saisit pas.

Bételgeuse devrait finir en supernova, probablement dans les 100 000 prochaines années. Si la fusion arrive d’abord, cette explosion se produirait au milieu du gaz laissé par la fusion.

Une cicatrice plus ancienne, de la poussière et du gaz de travers

Tout le monde ne lit pas le passé de Bételgeuse de la même façon. Certains chercheurs voient dans sa rotation rapide et sa composition de surface inhabituelle les traces d’une fusion antérieure, plutôt que les signes d’un compagnon. Si les deux lectures étaient justes, Bételgeuse aurait une histoire plus complexe, peut-être au sein d’un système de plusieurs étoiles ; les auteurs s’en tiennent au couple Bételgeuse–Siwarha.

Le modèle est en outre à une dimension, alors qu’une vraie fusion est asymétrique et turbulente, et il ignore le gaz et la poussière que Bételgeuse a déjà perdus. Les collisions avec cette matière élargiraient l’éclair et abaisseraient son pic : l’éclat prédit est donc une limite supérieure approximative, et les durées des limites inférieures. Une poussière épaisse pourrait rendre l’explosion plus rouge et plus faible en lumière visible, brillant plutôt dans l’infrarouge. Selon une estimation antérieure citée par les auteurs, la poussière ne laisserait pourtant l’éclair que légèrement rougi, pas masqué.