Une étude, dont les résultats intitulés «The inhomogeneous submillimeter atmosphere of Betelgeuse» sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics, a permis d'apporter de nouveaux indices en vue de mieux décrire l'évolution des supergéantes rouges, grâce à une image de Bételgeuse, la «plus célèbre d’entre elles», obtenue au moyen du réseau ALMA.

Rappelons tout d'abord que Bételgeuse (α Orionis), une des étoiles les plus brillantes du ciel, a «15 fois la masse du Soleil» et un rayon «1048 fois plus grand» que celui de notre étoile («dans le Système solaire, elle s’étendrait jusqu’à l’orbite de Jupiter»). Comme elle n'est «située qu’à environ 725 années-lumière» de la Terre, Bételgeuse «offre un des diamètres apparents les plus grands, 0,044 secondes d’arc, de tous les astres du ciel (après le Soleil et l’étoile R Doradus)».

Indiquons ici que «les supergéantes rouges perdent de la matière à une vitesse extraordinaire»: «de l’ordre de un millionième à cent millionièmes de la masse du Soleil» par an. Autrement dit, «c'est 10¹⁴ à 10¹⁶ fois plus que pour les étoiles, comme le Soleil, qui perdent de la masse sous la forme d’un vent stellaire de particules de plus ou moins haute énergie».

Cependant, le processus déclenchant la perte de masse des supergéantes rouges «reste à préciser»: en effet, comme «les vents ne sont pas assez rapides pour s’échapper de l’attraction gravitationnelle» de ces étoiles, une hypothèse avancée «est que l’énergie des vents servirait surtout à chauffer l’atmosphère de l’étoile»...

En ce qui concerne Bételgeuse, on savait depuis quelques années que sa surface «n’était pas homogène» et, en 2016, un point chaud en infrarouge avait été identifié dans la photosphère de l’étoile. De plus, «des asymétries dans l’enveloppe de l’étoile» avaient été observées «en utilisant l’instrument SPHERE au VLT (Very Large Telescope, au Chili)».

Le réseau ALMA permet aujourd'hui de préciser les choses en identifiant «une zone très brillante correspondant à du gaz très chaud dans la chromosphère» et en mettant en évidence la forme étirée de l’étoile «avec une protubérance à proximité de la zone brillante».

Cette étude laisse penser «que la zone de gaz chaud pourrait être reliée à une activité de convection dans la photosphère et une forte activité magnétique dans la région». Du fait que «cette zone est vaste comme plusieurs fois l’orbite terrestre, la quantité d’énergie qu’elle transporte vers l’atmosphère de l’étoile» est gigantesque: il s'agit là de «la preuve d’un mécanisme, probablement magnétique, de chauffage local de l’atmosphère par la convection». Ces nouvelles données «seront incorporés dans les futures simulations 3D de supergéantes pour essayer de comprendre l’origine de la perte de masse».

Alors que «le Soleil du haut de ses 5 milliards d’années n’est qu’à mi-chemin de son histoire», les étoiles beaucoup plus massives brûlent très vite leur hydrogène. Ainsi, Bételgeuse, qui «n’a que 8 millions d’années», arrive en fin de vie: de ce fait («peut-être dans quelques milliers d’années»), après s'être effondrée sous son poids, elle explosera en supernova, un événement qui «sera visible depuis la Terre, même en plein jour».