Bételgeuse, une supergéante bouillonnante et magnétique !

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Un champ magnétique (En physique, le champ magnétique est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction,...) à la surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...) de l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme...) supergéante Bételgeuse (Le terme Bételgeuse fait référence à, c'est ce qu'a détecté une équipe internationale d'astrophysiciens [1], dirigée par des chercheurs du Laboratoire d'Astrophysique (L’astrophysique est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) de Toulouse-Tarbes (LATT ; CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de...), Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) Paul Sabatier, Observatoire Midi-Pyrénées/INSU). Cette observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...), publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics, démontre que, malgré les modèles théoriques généralement proposés pour expliquer le magnétisme (On distingue plusieurs types de magnétisme selon que l'on s'attarde sur celui évoqué dans les sciences ou le magnétisme...) d'objets astrophysiques comme la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant...) ou le Soleil ((pourcentage en masse)), la rotation des astres sur eux-mêmes n'est pas un ingrédient nécessaire à la génération efficace d'un champ magnétique.


Selon un scénario proposé voici plus d'un demi-siècle, c'est par leur mouvement de rotation sur elles-mêmes que les étoiles comme le Soleil créent de gigantesques mouvements de matière ionisée dans leurs couches internes. Ces courants de matière déclenchent un mécanisme de dynamo (Abréviation de dynamoélectrique, dynamo désigne une machine à courant continu fonctionnant en générateur électrique....) qui régénère en permanence leur champ magnétique. Ce modèle théorique, dit de "dynamo à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et...)", est le plus souvent cité pour rendre compte du cycle d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) magnétique de notre étoile, qui se manifeste de façon spectaculaire lors de ses phases éruptives. Pourtant, même lorsque le Soleil s'offre un répit passager dans son feu d'artifice magnétique, comme pendant la période de minimum d'activité, il ne se dépare jamais totalement de son champ magnétique de surface. Or, l'origine physique de ce magnétisme résiduel, qui ne semble pas être affectée par les sautes d'humeur du Soleil, reste à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux...) une question controversée.

La clé de l'énigme se trouve peut-être dans les étoiles supergéantes, dont Bételgeuse est un des membres les plus connus. Avec un diamètre environ mille fois plus important que celui du Soleil et une luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) près de 100 000 fois plus élevée, pour quinze fois la masse (La masse est une propriété fondamentale de la matière qui se manifeste à la fois par l'inertie des corps et leur...) de notre étoile, Bételgeuse est un astre en fin de vie, qui brûle les dernières réserves de son combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de...) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte avant d'exploser en supernova. Mais Bételgeuse présente aussi une autre différence importante avec le Soleil: sa rotation est extrêmement lente. Il lui faut probablement plusieurs années pour effectuer un tour sur elle-même, contre à peine un mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) pour le Soleil: une situation qui semble donc défavorable à la mise en place d'une dynamo à grande échelle.

Et pourtant, les observations réalisées avec l'instrument NARVAL [2] du Télescope (Un télescope (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir ») est un...) Bernard Lyot de 2 m (Observatoire Midi-Pyrénées ; INSU) au sommet du Pic du Midi ont mis en évidence un faible niveau de polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux...) dans la lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des...) émise par Bételgeuse, un indice observationnel trahissant la présence d'un faible champ magnétique à sa surface. Bételgeuse nous démontre donc qu'il n'est pas nécessaire à une étoile de tournoyer follement pour devenir magnétique. En fait, les supergéantes ont une autre corde à leur arc: d'intenses mouvements de convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont...), analogues à un bouillonnement permanent, leur permettent d'évacuer l'énorme quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre...) de chaleur produite en leur cœur par les réactions nucléaires. Les observations réalisées au Pic du Midi suggèrent que cette agitation (L’agitation a comme principale fonction d’accélérer les transferts de grandeurs extensives au sein d'un...) continue est capable, à elle seule, de générer le magnétisme de l'étoile, à travers des mécanismes de "dynamo à petite échelle" (opérant sur des dimensions du même ordre de grandeur que les panaches convectifs). Or, le Soleil abrite lui aussi des mouvements turbulents dans ses couches externes, et pourrait donc être le siège d'un mécanisme semblable, qui expliquerait au moins en partie son magnétisme résiduel lors de ses phases d'accalmie.

Les observations réalisées au Pic du Midi suggèrent que cette agitation continue est capable, à elle seule, de générer le magnétisme de l'étoile, à travers des mécanismes de "dynamo à petite échelle" (opérant sur des dimensions du même ordre de grandeur que les panaches convectifs). Or, le Soleil abrite lui aussi des mouvements turbulents dans ses couches externes, et pourrait donc être le siège d'un mécanisme semblable, qui expliquerait au moins en partie son magnétisme résiduel lors de ses phases d'accalmie.