En sortant Bételgeuse de l'épaule d'Orion et en la plaçant à la place du Soleil, sa surface engloutirait Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Le rayon de l'étoile est compris entre 640 et 764 fois celui du Soleil, assez grand pour que ses couches externes atteignent au-delà de la ceinture d'astéroïdes. Vue depuis la Terre, seuls deux objets dans le ciel, R Doradus et le Soleil, semblent couvrir un diamètre angulaire plus large.
Elle se situe quelque part entre 400 et 600 années-lumière, une distance qui reste obstinément difficile à établir précisément même avec les instruments modernes. Bételgeuse est une supergéante rouge, l'un des derniers stades brefs que traverse une étoile très massive avant que son noyau ne s'effondre. Tout en elle, sa taille, sa surface agitée, sa luminosité vacillante, est le symptôme d'une étoile à bout de course.
Une étoile assez grande pour avaler quatre planètes
La taille à elle seule rend Bételgeuse étrange. Vue depuis la Terre, seuls deux objets dans le ciel affichent un diamètre angulaire plus large : le Soleil, et la géante rouge R Doradus, bien plus proche. Bételgeuse ne mérite sa place sur cette courte liste que par son énormité, pas par sa proximité, ce qui rend la comparaison si frappante.
Cette masse explique aussi pourquoi l'étoile paraît instable de près. Un corps des centaines de fois plus large que le Soleil retient si peu ses gaz externes que d'immenses cellules de convection peuvent monter, descendre et remodeler sa surface visible, ce qu'aucune étoile ordinaire ne permettrait avec sa gravité.
Le grand affaiblissement de 2019
En octobre 2019, Bételgeuse a commencé à s'affaiblir, et cela ne s'est pas arrêté à une baisse à peine perceptible. Vers la mi-février 2020, plus des deux tiers de la luminosité de l'étoile s'étaient dissipés, un affaiblissement sans précédent devenu visible même à l'œil nu. Les observateurs du ciel qui connaissaient bien Orion pouvaient voir que l'épaule de Bételgeuse s'était visiblement ternie.
Le moment était important car Bételgeuse, âgée d'environ 8,5 millions d'années seulement, devait déjà terminer sa vie bientôt. Ce qui se passait réellement s'est avéré moins explosif mais tout aussi remarquable : un mur de matière éjectée avait dérivé entre l'étoile et la Terre, se refroidissant au passage.
Hubble résout le mystère
Les observations du télescope spatial Hubble ont apporté la réponse la plus claire. Bételgeuse a très probablement projeté une immense quantité de gaz surchauffé dans l'espace, et ce gaz s'est ensuite refroidi en un nuage de poussière placé entre la Terre et la surface incandescente de l'étoile. Ce nuage a fini par couvrir environ un quart du disque visible de l'étoile à partir de fin 2019, ce qui correspond exactement à la quantité de luminosité perdue.
Rien de tout cela n'est sorti de nulle part. Bételgeuse perd constamment de la masse, à un rythme environ 30 millions de fois supérieur à celui du Soleil, si bien qu'une éruption assez importante pour assombrir toute l'étoile reste dans les limites de son comportement normal, bien qu'extrême. Hubble peut même observer directement cette surface : Bételgeuse est la seule étoile, à part le Soleil, dont Hubble a pu résoudre des détails de surface individuels plutôt qu'un simple point de lumière.
Il y est parvenu pour la première fois en 1995, lorsque des images ont révélé une surface tachetée couverte de cellules de convection assez grandes pour s'éclaircir et s'assombrir individuellement à mesure qu'elles se déplaçaient. L'épisode d'affaiblissement de 2019-2020 était, en somme, cette même surface agitée surprise en train de faire quelque chose d'inhabituellement grand.
Une étoile fugitive de la nurserie d'Orion
Bételgeuse n'est pas née là où elle se trouve aujourd'hui. Elle s'est formée au sein de l'association Orion OB1, l'amas lâche d'étoiles jeunes et chaudes qui comprend les étoiles formant la Ceinture d'Orion, avant d'être éjectée comme étoile fugitive. Elle traverse aujourd'hui le gaz interstellaire environnant à 30 kilomètres par seconde, assez vite pour accumuler devant elle un choc d'étrave de plus de quatre années-lumière de large, une onde de choc plus grande que la distance nous séparant de nos plus proches voisines stellaires.
Mesurer une étoile il y a un siècle
Les astronomes essayaient déjà de mesurer la taille réelle de Bételgeuse il y a cent ans, sans électronique moderne. En 1920, Albert Michelson et Francis Pease ont fixé un interféromètre de 6 mètres sur le télescope de 2,5 mètres de l'observatoire du Mont Wilson, avec l'aide de John August Anderson, dans l'une des premières tentatives de mesure directe du diamètre d'une étoile autre que le Soleil.
Leur instrument a établi le diamètre angulaire de Bételgeuse à 0,047 seconde d'arc, ce qui correspond à un diamètre d'environ 2,58 unités astronomiques, sur la base d'une parallaxe de 0,018 seconde d'arc. Ce chiffre des années 1920 n'a pas parfaitement résisté au temps : une étude interférométrique infrarouge de 2009 a mesuré une contraction de 15 % par rapport au diamètre de l'étoile en 1993, avec un rythme de rétrécissement encore en accélération et aucune baisse correspondante de luminosité. Une étoile aussi grande, il s'avère, n'est pas seulement immense. Elle change encore visiblement de forme sur des échelles de temps de quelques décennies.
En attendant la fin
Bételgeuse pèse environ 20 fois la masse du Soleil et, malgré son âge d'environ 8,5 millions d'années seulement, elle est déjà à court de carburant. Les étoiles les plus massives brûlent leur carburant nucléaire bien plus vite que les plus légères, ce qui explique pourquoi tant de masse offre à Bételgeuse une vie si courte plutôt que longue.
Des études récentes situent la durée de vie probable restante à moins d'un million d'années, avec une supernova possible dans aussi peu que 100 000 ans, deux chiffres qui comptent pour « d'un instant à l'autre » à l'échelle astronomique. Quand cela arrivera, Bételgeuse ne sera pas totalement seule. En septembre 2025, l'organisme de dénomination de l'Union astronomique internationale a officiellement reconnu Siwarha comme nom de son étoile compagne candidate, un rappel que même une étoile aussi bien étudiée révèle encore des détails.