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La tête dans les étoiles - Épisode 80 : Voir la surface des étoiles

30/08/2022

Quand nous regardons les étoiles, nous ne voyons que des points brillants – dont nos yeux ont souvent bien du mal à discerner la couleur (voir épisode 24). En réalité, ce sont des objets semblables au Soleil, mais incroyablement lointains.

Faisons une simple maquette pour nous en rendre compte. En guise de Soleil, prenons un ballon de football, d’une vingtaine de centimètres de diamètre. À ce jeu, la Terre, cent fois plus petite que l’astre du jour, sera une tête d’épingle de 2 mm, située à une vingtaine de mètres du ballon-Soleil. Quant à la plus proche étoile, Proxima du Centaure, elle est environ 250 000 fois plus éloignée, soit à 5 000 km du ballon-Soleil. Mais toutes les étoiles ne sont pas égales en taille et la plupart ont en réalité des mensurations plus modestes que le Soleil, telle Proxima, 6 fois plus petite et qui donc, sur la maquette, n’atteint même pas les 4 cm d’une balle de ping-pong. Impossible dans ces conditions d’en imager la surface, nous disent les lois de l’optique.

 

En revanche, parmi les 6 ou 7 % d’étoiles plus massives que le Soleil (voir épisode 51), s’en trouvent quelques-unes aux proportions particulièrement impressionnantes. Des centaines voire quelques milliers de fois plus grandes que notre étoile, elles sont, à l’échelle de notre maquette, aussi imposantes qu’une montgolfière voire un terrain de football, et offrent aux astronomes l’espoir de révéler par l’imagerie directe des détails de leur surface. C’est notamment le cas de Bételgeuse, la brillante étoile orangée de la constellation d’Orion qui illumine le ciel d’hiver sous nos latitudes. Cent fois plus éloignée de nous que Proxima, elle est surtout des milliers de fois plus grande qu’elle, ce qui permet aux plus perfectionnés des télescopes terrestres ou spatiaux d’en distinguer la silhouette, large d’à peine quelques pixels sur les meilleurs clichés. C’est peu, bien sûr, mais néanmoins riche d’enseignements. Paradoxe de ces étoiles massives, leurs couches extérieures sont extrêmement ténues, au point que leur limite est mal définie. Non sphériques, de couleur et d’intensité changeantes, elles possèdent une surface mouvante, diffuse et variable dans le temps, bien différente de celle de la seule étoile facile à observer, le Soleil.

 

La fluctuante surface de Bételgeuse imagée plusieurs fois en 2019 et 2020 par le Very Large Telescope de l’Observatoire Européen Austral.

 

Crédit : ESO/M. Montargès et al.