Supernova : les toutes premières images d’une étoile en pleine explosion
Les astronomes amateurs ont fait des observations assez étonnantes par le passé, comme des astéroïdes frappant Jupiter, la découverte d’un tout nouveau système de quatre exoplanètes (des Super-Terre) et récemment, la redécouverte d’un satellite de la NASA (le Magnetopause-to-Aurora Global Exploration (IMAGE)) perdu depuis longtemps. Maintenant, un astronome amateur argentin nommé Victor Buso peut remercier sa bonne étoile (…), après avoir capturé à la caméra le moment même où une étoile est devenue une supernova.
GIF d’entête : Les images prises par Víctor Buso sur une période d’environ une heure avec l’apparition soudaine de la supernova. (Victor Buso)
Les supernovæ sont assez communes à travers le ciel, mais aussi brillantes soient-elles, leur imprévisibilité et leur nature transitoire signifient que ces événements sont généralement bien avancés au moment où les astronomes les repèrent. Parfois, elles peuvent être repérées suffisamment tôt, ou même prédites à l’avance grâce au phénomène de déformation de la lumière, la lentille gravitationnelle, mais ces occasions restent très rares. En conséquence, ce qui se passe réellement, au cours des premières étapes d’une supernova, est encore un mystère.
Aux premières heures du 20 septembre 2016, Buso observait la galaxie spirale NGC 613, testant une nouvelle caméra pour son télescope. Après avoir examiné un ensemble de photos à courte exposition qu’il venait de prendre, il remarqua quelque chose d’étrange à la périphérie de la galaxie, une lumière qui brillait clairement. Elle n’avait pas du tout été visible dans les précédentes images de la nuit, mais au cours d’une heure ou deux, elle a progressivement augmenté.
Les images ont été rapidement analysées par les astronomes de l’Institut d’Astrophysique de La Plata, qui ont reconnu l’importance de la découverte et ils ont contacté des astronomes du monde entier pour qu’ils tournent leurs télescopes sur cette région du ciel.
Selon Alex Filippenko, coauteur d’une étude décrivant l’événement :
Les astronomes professionnels ont longtemps cherché un tel événement. Les observations des étoiles dans les premiers instants où elles commencent à exploser fournissent des informations qui ne peuvent être obtenues directement d’une autre manière. Les données de Buso sont exceptionnelles, un exemple de partenariat entre astronomes amateurs et professionnels.
L’événement est officiellement connu sous le nom de SN 2016gkg et sa rémanence fut visible dans le ciel pendant environ deux mois après l’explosion. La poursuite des observations et l’analyse des images originales ont permis aux astronomes d’en apprendre beaucoup sur l’étoile qui a précédé l’explosion, ainsi que sur les premières phases des supernovæ en général.
L’équipe de Filipenko a utilisé l’observatoire Lick en Californie et l’observatoire Keck à Hawaii pour examiner les spectres de lumière émis par l’explosion et elle a pu déterminer que l’événement pouvait être classé comme une supernova de type IIb. Cela signifie que la supernova a initialement émis de l’hydrogène, mais qu’il s’est rapidement épuisé, l’hélium devenant alors l’élément prédominant.
La galaxie spirale NGC et la supernova indiquée en rouge. (C. Kilpatrick/ UC Santa Cruz/ Carnegie Institution for Science/ Las Campanas Observatory)
Ce type de supernova signifie généralement que l’étoile qui explose a déjà rejeté une grande partie de son enveloppe d’hydrogène. À l’aide de modèles théoriques, l’équipe a estimé que l’étoile aurait, à l’origine, une masse d’environ 20 fois celle du Soleil, mais qu’elle serait probablement probablement passée à environ 5 masses solaires au moment du décès. Le reste de cette masse pourrait avoir été aspiré par une autre étoile à proximité, selon les chercheurs.
Aussi utile que soit cette découverte fortuite, elle est incroyablement difficile à reproduire. Les chercheurs estiment que les chances de gagner cette «loterie cosmique» seraient d’une sur 100 millions.
L’étude publiée dans Nature : A surge of light at the birth of a supernova et présentée sur le site de l’université Berkeley : Amateur astronomer captures rare first light from massive exploding star.