Les étoiles de Wolf-Rayet de type WC9d sont connues comme des productrices actives de poussière carbonée. Elles peuvent parfois s'assombrir brusquement lorsque des nuages de poussière occultent leur lumière. Cependant, pour WR 59, un tel événement n'avait jamais été enregistré auparavant. Le problème est que cette étoile se trouve à seulement 11 secondes d'arc d'une compagne plus brillante de magnitude 11,7. Les relevés automatiques du ciel, comme ASAS-SN ou ATLAS, utilisent de larges ouvertures de pixels et fusionnent la lumière des deux étoiles, ce qui donne des mesures de luminosité surestimées et lissées. En conséquence, les événements d'occultation rares et brefs provoqués par la poussière peuvent passer complètement inaperçus. Ce travail se situe en marge des études voisines sur les sursauts gamma, les rayons cosmiques et les sursauts radio rapides, mais son sujet, la variabilité des étoiles de Wolf-Rayet, est étroitement lié à l'étude des jets et de la perte de masse des étoiles massives.
Rod Stubbings a mené des observations visuelles régulières de WR 59 depuis avril 2017 à l'aide d'un télescope de 22 pouces (0,56 m) avec un grossissement de 270× et un oculaire Tele Vue Ethos de 8 mm. Cette configuration permettait d'atteindre une magnitude limite de 17,3 et de séparer nettement les deux étoiles distantes de 11 secondes d'arc. Le 11 mai 2021 (date julienne 2459346), il a remarqué que l'étoile avait faibli jusqu'à la magnitude 15,2. Au cours des 24 heures suivantes, il a effectué sept estimations visuelles indépendantes de la luminosité, enregistrant le minimum profond. Il a ensuite demandé une confirmation indépendante à un autre observateur visuel, Stephen Howell, qui a confirmé l'affaiblissement. Plus tard, en 2026, Stubbings a comparé ses données aux observations d'archives du télescope spatial TESS (secteur 38), qui avait observé le même champ par hasard en mai 2021.
La courbe de lumière visuelle a montré une chute brutale de 13,9 à 15,2 magnitudes en très peu de temps. Le minimum a duré environ une journée, après quoi l'étoile a commencé à récupérer et est revenue à son niveau initial en 14 jours. Le satellite TESS a indépendamment enregistré cet événement : sa courbe de lumière a montré un minimum autour de la date julienne 2459345,5, ce qui coïncide avec les observations visuelles. De plus, TESS a enregistré des fluctuations de luminosité à courte période pendant la phase de récupération, qui coïncidaient avec les estimations visuelles. Cela a confirmé que les variations observées étaient de réels processus physiques dans l'enveloppe de poussière, et non des erreurs de l'observateur. La différence clé : TESS n'a montré qu'une chute de 0,7 magnitude (jusqu'à 14,55) en raison du mélange de lumière avec la compagne, alors que visuellement, il a été possible d'isoler WR 59 et de voir la profondeur totale de la chute de 1,3 magnitude (jusqu'à 15,2). Les observations visuelles ont également comblé une lacune de 22,58 heures dans les données de TESS, lorsque le satellite était occupé à transmettre la télémétrie vers la Terre.
Ces travaux prouvent pour la première fois que WR 59 est un système poussiéreux actif, capable d'occultations soudaines et profondes. Auparavant, l'étoile était considérée comme stable, mais il est maintenant clair qu'elle peut changer de luminosité de 1,3 magnitude en quelques heures. La différence avec les travaux voisins sur les sursauts gamma et les sursauts radio rapides est que l'on étudie ici non pas un processus explosif, mais l'accumulation et l'éjection lentes de poussière dans le vent stellaire. La méthode est également unique : au lieu de relevés automatiques à larges pixels, on a utilisé l'œil d'un observateur à fort grossissement, ce qui a permis de résoudre la paire d'étoiles serrée. C'est la première vérification de la capacité des observations visuelles à détecter des événements que les télescopes robotisés modernes manquent.
Stubbings poursuit ses observations nocturnes de WR 59 et a déjà enregistré dix autres événements d'obscurcissement similaires. Les courbes de lumière complètes de ces événements seront publiées dans un article séparé. À l'avenir, on peut s'attendre à une étude plus détaillée de l'enveloppe de poussière de cette étoile à l'aide de l'interférométrie ou de la spectroscopie à haute résolution, afin de comprendre comment les nuages de poussière se forment et se dispersent. Il est également prometteur de combiner les observations visuelles avec les données des télescopes spatiaux en temps réel, afin de ne pas manquer les courtes phases de minimum.
La découverte souligne la valeur des observations visuelles amateurs à l'ère des grands relevés du ciel. Elle fournit également un nouvel objet pour l'étude de la formation de poussière dans les étoiles de Wolf-Rayet, ce qui est important pour comprendre la perte de masse des étoiles massives et l'enrichissement du milieu interstellaire en poussière carbonée.
Publication de l'ensemble complet des dix événements d'obscurcissement ultérieurs de WR 59. Organisation d'observations coordonnées multi-longueurs d'onde (y compris la spectroscopie infrarouge) lors des futurs minima pour étudier la composition et la dynamique de la poussière.
Pour le domaine de l'étude des étoiles de Wolf-Rayet, le problème non résolu clé reste le mécanisme de formation de la poussière dans leurs vents denses. Les événements d'obscurcissement offrent une opportunité unique d'étudier la géométrie et l'évolution des nuages de poussière. Ces travaux montrent que même une étoile unique, considérée comme calme, peut être beaucoup plus active que prévu, et que pour détecter de tels événements, il faut des méthodes capables de résoudre les paires serrées.
Pendant le minimum, WR 59 est devenue presque 3,3 fois plus faible que d'habitude, mais elle serait restée invisible à l'œil nu : sa magnitude de 15,2 est 4000 fois plus faible que celle des étoiles les plus faibles visibles à l'œil nu dans un ciel sombre.