Un phare clignote toutes les quelques secondes, mais soudain, il se met à s'intensifier et à s'éteindre lentement, sur une année. C'est exactement le comportement d'environ un tiers des géantes rouges — ces énormes étoiles en fin de vie. Leur pulsation habituelle s'étale sur des jours ou des semaines, mais par-dessus, on observe de longues périodes secondaires : des mois et des années. Ce phénomène a été remarqué il y a près d'un siècle, mais il n'a toujours pas été expliqué.

Pendant longtemps, le principal suspect était un compagnon invisible : une petite étoile ou une naine brune qui orbite à proximité et dont l'attraction ferait légèrement tanguer la géante. La luminosité varierait alors à cause des forces de marée ou de la poussière soulevée par le compagnon. Pour vérifier cela, le télescope spatial Gaia, qui mesure avec précision les positions et les vitesses des étoiles, a été mis à contribution. Les scientifiques ont sélectionné un échantillon de géantes rouges proches présentant de longues périodes et ont observé leur mouvement. Si un compagnon existait, l'étoile décrirait un petit cercle dans le ciel et sa vitesse varierait avec la période orbitale.

Mais la plus grande surprise nous attendait. Si de tels compagnons existaient, Gaia aurait détecté un léger tremblement de l'étoile — les astronomes appellent cela un signal astrométrique. Ce signal a été prédit à partir des variations de vitesse observées, puis comparé aux données réelles. Les étoiles réelles tremblaient nettement moins que prévu. De plus, la plupart d'entre elles semblaient être solitaires. Autrement dit, l'hypothèse des compagnons ne fonctionne pas pour la majorité des cas.

La cause des longues périodes secondaires est donc cachée dans les géantes rouges elles-mêmes. Peut-être se produisent-ils dans leurs profondeurs des processus lents que nous n'avons pas encore réussi à observer. Le mystère, vieux de près d'un siècle, reste entier, mais nous savons désormais où ne pas chercher la réponse.