Une étoile en fin de vie a été observée, six heures après avoir explosé, par une équipe internationale d'astrophysiciens, ce qui en fait la plus jeune supernova jamais détectée. Explications.

Un texte d'Alain LabelleLes derniers moments d’une étoile et les premiers balbutiements d’une supernova. Voilà ce qu’a réussi à détecter l’astrophysicien Ofer Yaron, de l'Institut Weizmann des sciences d’Israël, et ses collègues.

L'explosion d'une étoile en fin de vie représente une observation précieuse tant la mort des étoiles reste encore mystérieuse.

Les étoiles sont essentiellement des réacteurs à fusion. Lorsqu’elles sont jeunes, elles combinent dans leur noyau l'hydrogène avec des éléments plus lourds, comme l'hélium.

Lorsque les étoiles vieillissent, la fusion produit des éléments plus lourds jusqu'à ce qu'un noyau de fer se développe. Comme l'étoile épuise son hydrogène et que son noyau devient toujours plus lourd, il finit par s'effondrer sur lui-même, donnant naissance à ce qu'on appelle une supernova.

Nous avons immédiatement su que ce que nous avions entre les mains était vraiment unique.

Ofer Yaron, de l'Institut Weizmann des Sciences en Israël

Le phénomène s'accompagne d'une augmentation brève mais très intense de la luminosité. Vue depuis la Terre, une supernova apparaît souvent comme la naissance d’une étoile, alors qu'elle correspond en réalité à sa disparition.

La science ne connaît pas tous les processus qui mènent à l'explosion d'une étoile à la fin de sa vie, mais cette précieuse observation pourrait fournir un début d’explication.

L'événement a d'abord été capté par un télescope de l'observatoire du mont Palomar, en Californie, qui, par pur hasard, balayait le ciel au bon endroit au bon moment.

C’est l'astronome japonais Koichi Itagaki qui a donné l'alerte et a invité d'autres chercheurs à pointer leurs instruments sur le phénomène. Ofer Yaron et son équipe ont ensuite rassemblé et analysé toutes les données recueillies.

Le phénomène décrit s'est produit il y a environ 160 millions d'années lorsqu’une étoile massive située dans une galaxie lointaine est morte dans une explosion cataclysmique très violente.

La matière qui composait l'astre a été éjectée à des vitesses de plusieurs milliers de kilomètres par seconde. Ainsi est née la supernova SN 2013fs, qui brille comme 200 millions de soleils.

Cette lumière peut mettre plusieurs millions ou milliards d'années à atteindre notre planète. Dans le cas présent, les déflagrations provoquées par SN 2013fs sont parvenues à la Terre le 6 octobre 2013.

Sans savoir quand et où dans l’Univers une supernova se produira, il est rare de pouvoir détecter l'événement avant qu'il n’ait plusieurs jours.

D'où l'incrédulité des chercheurs quand ils ont réalisé être tombés sur une supernova vieille de seulement 6 heures.

La supernova observée est si jeune que les astrophysiciens ont même pu observer des débris rejetés par l'étoile avant sa mort, tout au long de sa dernière année de vie. Ces matériaux formaient une coquille dense enfermant l'étoile.

Cette découverte laisse à penser que l'étoile - une supergéante rouge - était devenue instable avant l'explosion qui a marqué définitivement sa fin.

Cela signifierait que la structure d'une étoile en explosion est différente de ce que les astrophysiciens pensaient jusqu’à aujourd’hui. Ils essaient maintenant de comprendre pourquoi l'étoile a expulsé autant de matière dans ses derniers moments.

Cette connaissance pourrait permettre de mieux modéliser le processus d'explosion d’une étoile, note Ofer Yaron.

La mise au point de nouveaux télescopes encore plus performants qui pourraient détecter des supernovae quelques instants après leurs naissances pourra fort probablement aider les scientifiques dans leur compréhension du phénomène.

Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature Physics.

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