La collision de deux étoiles sera visible à l’œil nu en 2022

Dans moins de cinq ans, nous pourrions bien assister à l'apparition d'une nouvelle « étoile » dans les cieux nocturnes. Ce joyau cosmique devrait scintiller sur l'aile nord de la constellation du Cygne durant une bonne partie de l'année.

Pour la première fois de l'histoire, des astronomes prédisent l'explosion d'un système stellaire précis au cours d'une période définie, qui le rendra 10 000 fois plus brillant qu'il ne l'est aujourd'hui. Cette explosion sera visible à l'œil nu depuis la Terre et pourrait être aussi étincelante que l'étoile polaire indiquant le pôle nord.

L'éruption résultera de la fusion de deux étoiles tournoyant l'une autour de l'autre dans une danse cosmique. Le couple explosera en une nova rouge, ajoutant ainsi brièvement une étoile pailletée à la constellation du Cygne.

La durée de l'entrée en explosion devrait permettre aux parents qui enseignent à leurs enfants les secrets de l'astronomie de leur montrer du doigt l'endroit précis d'où jaillira cette nouvelle lueur.

« L'explosion est prévue en 2022 et devrait durer un an », déclarait Larry Molnar, astronome auprès du Calvin College, lors de la présentation des prévisions au cours d'une réunion de l'American Astronomical Society qui s'est tenue en janvier dernier à Grapevine, au Texas.

« Les cieux se transformeront de manière spectaculaire et n'importe qui pourra observer le phénomène. Nul besoin d'un télescope pour me dire en 2023 si mes prévisions étaient fausses ou correctes. »

DOUBLE PROBLÈME

Pouvoir établir un compte à rebours est une première dans l'histoire de l'astronomie. D'ordinaire, patienter jusqu'à l'explosion des étoiles en espérant que les télescopes soient dirigés dans la bonne direction et au moment opportun était la seule chose à faire.

« Il s'agit de la toute première prévision d'une explosion. Pour l'heure, nous ne savons pas si elle est correcte ou non, mais c'est en tout cas la première fois que nous sommes en mesure de faire de telles prédictions », explique l'astronome.

Situé à environ 1 800 années-lumière de la Terre, le couple d'étoiles est connu sous le nom de KIC 9832227. Il s'agit d'une binaire à éclipse : chaque étoile semble éclipser brièvement son acolyte lorsqu'elles tournent l'une autour de l'autre, du point de vue d'un observateur sur Terre.

Jusqu'à récemment, les astronomes ignoraient que la lueur scintillante émanait de plusieurs étoiles. En 2013, Karen Kinemuchi, astronome à l'Apache Point Observatory, émet l'hypothèse que ces brèves interruptions de luminosité soient dues à deux étoiles s'occultant tour à tour. Des enquêtes successives menées par Daniel van Noord, étudiant au Calvin College, permettront de confirmer cette thèse.

La durée et l'intensité de ces éclipses cycliques ont permis aux astronomes de déterminer la taille des deux étoiles : l'une est environ 40 % plus grande que le Soleil, tandis que l'autre ne fait pas plus d'un tiers de la taille de notre astre.

Mais ce n'est pas tout. Depuis au moins 15 ans, KIC 9832227 se trouve dans le viseur des télescopes, dont le télescope chasseur d'exoplanètes Kepler de la NASA qui a observé attentivement le système pendant près de quatre ans.

Les scientifiques savent désormais que les deux étoiles sont très proches l'une de l'autre, à tel point qu'elles partagent probablement une sorte de coquille gazeuse. Ce système tourbillonnant s'apparente ainsi davantage à une cacahuète cosmique qu'à deux faisceaux de lumière discrets.

« Les deux étoiles gravitent l'une autour de l'autre toutes les 11 heures et tournent toutes les deux de manière synchronisée en orbite. Les étoiles se font donc toujours face du même côté », affirme Larry Molnar.

DANSE FUNESTE

Alors que les astronomes étudient plus d'une décennie d'observations, ils réalisent qu'un phénomène étrange est en train de se produire. Les étoiles s'éclipsent de plus en plus souvent, comme si elles s'élevaient en spirale les unes vers les autres.

En s'appuyant sur plus de 32 000 images du système solaire prises par un télescope du Calvin College, Molnar et ses collègues ont remarqué que le taux d'éclipses était en constante augmentation.

« Ces transformations sont le signe d'un phénomène intriguant qui frappe ces étoiles et va au-delà de la simple force de gravité », explique l'astronome.

Ces observations ont fait écho à celles de l'astronome Romuald Tylenda avec le système V1309 Sco, juste avant que ce dernier ne se transforme soudainement en nova en 2008. Cependant, avant que la collision inéluctable de KIC 9832227 ne soit confirmée, l'équipe devait exclure une troisième étoile solitaire et confirmer la modification du taux d'éclipse attendue.

D'après leurs derniers calculs, si la vitesse à laquelle les étoiles se rapprochent poursuit la tendance de V1309 Sco, les deux étoiles entreront en collision aux alentours de 2022. Lors de leur rencontre, elles produiront une nova rouge, une éruption dont l'éclat oscille entre celui d'une supernova cataclysmique et celui d'une nova tout ce qu'il y a de plus ordinaire.

Dans tous les cas, ces feux d'artifice stellaires scintilleront suffisamment pour que l'on puisse les admirer à l'œil nu.

« Des explosions de cette ampleur ont lieu environ une fois tous les dix ans dans notre galaxie », ajoute Larry Molnar. « C'est la proximité de l'étoile et donc l'intensité avec laquelle nous la verrons briller qui rendent ce cas exceptionnel. Cet événement doit également sa singularité au fait que ce soit la première fois que de telles prévisions sont faites. »

Les scientifiques curieux ont désormais l'opportunité d'étudier le couple céleste avant, pendant et après l'un de ces jeux de lumières stellaires — s'ils finissent bel et bien par se produire.

« Ce sujet nous intrigue tous. Nous avons une sorte de fascination morbide qui nous pousse à découvrir l'heure de la mort », reconnaît Shri Kulkarni de Caltech, premier à avoir associé les novas rouges aux explosions stellaires. « Si l'issue n'est pas certaine, elle n'est pas improbable non plus. »

Même si les étoiles ne nous réservent pas le spectacle explosif tant attendu, l'observation du système stellaire nous offrira des informations précieuses sur la vie et la mort des étoiles, voire révélera une force mystérieuse déviant leur orbite.

« L'absence d'explosion serait certes décevante, mais une issue différente pourrait très bien s'avérer fascinante », conclut Larry Molnar.