Certaines géantes rouges — d'immenses étoiles âgées — changent de luminosité très lentement : un cycle peut durer plus d'un an. Les astronomes n'ont pas compris pourquoi pendant longtemps. Une idée : un compagnon invisible tourne à proximité et masque périodiquement une partie de la lumière. Une autre : l'étoile pulse elle-même, comme un cœur, mais très lentement — ses couches externes se contractent puis se dilatent.

Dans la nouvelle étude, on a pris les données d'observations de 249 de ces étoiles. Pour chacune, on a identifié le rythme principal de variation de luminosité et son « harmonique » — une oscillation secondaire plus rapide. Il s'est avéré que le décalage de phase entre les deux permet de déterminer ce que l'on voit : une éclipse par un compagnon ou une pulsation propre. Pour la plupart des étoiles, la phase indiquait un compagnon. Mais pour un petit groupe — environ une étoile sur cinquante — le schéma correspondait précisément à une pulsation, et très spécifique : l'étoile oscille comme un tout, se gonflant alternativement d'un côté puis de l'autre.

Ce type de pulsation avait été prédit théoriquement, mais on n'avait pas d'exemples fiables. Maintenant, on en a trouvé. Cela signifie que des oscillations stables, semblables à une respiration lente, peuvent se produire à l'intérieur des géantes rouges. Elles permettent de sonder les profondeurs de l'étoile, inaccessibles par des observations directes.