Un système d’alerte anticipée pour les étoiles qui deviennent supernova
Lorsque des étoiles massives atteignent la fin de leur vie, elles sont déchiquetées par une gigantesque explosion appelée supernova. Ces énormes ondes de choc se propagent dans l’espace environnant et dispersent une grande partie des éléments plus lourds qui se sont accumulés dans l’étoile au cours de sa vie.
Image d’entête : représentation artistique de la supernova de Bételgeuse. (Observatoire européen austral/ L. Calçada)
Bien que ces processus fassent partie intégrante de la connaissance de l’évolution des étoiles, des galaxies et même de l’univers, les supernovas sont des phénomènes transitoires et il est difficile de les prendre sur le fait.
Dans une nouvelle étude (lien plus bas), une collaboration de chercheurs de l’université de Liverpool John-Moores (Royaume-Uni) et de l’université de Montpellier (France) a utilisé les données d’archives des télescopes pour mieux définir la chronologie menant à la mort de l’étoile, ce qui a permis de créer une sorte de système d’alerte anticipée des supernovas.
Exemple d’explosion de supernova : cette séquence montre certaines des étapes qui précèdent et suivent l’explosion. Une naine blanche, une étoile qui contient jusqu’à 1,4 fois la masse du Soleil dans un volume de la taille de la Terre, extrait la matière d’une étoile compagne (image 1). Une ceinture de gaz provenant de l’étoile compagne s’accumule autour de l’équateur de la naine blanche (image 2). Cette ceinture détonne (image 3) et déclenche l’explosion interne qui devient la supernova (image 4). La matière de l’explosion se dilate (image 5) et devient finalement transparente aux rayons gamma (image 6). (ESA/ATG medialab)
Au moment où elles atteignent les derniers mois de leur vie, les étoiles massives (celles dont la masse est comprise entre huit et vingt fois celle de notre propre Soleil) s’affaiblissent soudainement dans les longueurs d’onde visibles. Cet obscurcissement spectaculaire est le résultat de l’accumulation d’un « cocon » de matière autour de l’étoile supergéante rouge.
Selon le Dr Benjamin Davies, astrophysicien à l’université de Liverpool John-Moores et auteur principal de cette étude :
La matière dense obscurcit presque complètement l’étoile, la rendant 100 fois plus faible dans la partie visible du spectre. Cela signifie que, la veille de l’explosion de l’étoile, vous ne pourriez probablement pas voir qu’elle est là.
Davies a étudié les données d’archives des télescopes sur des champs de vision comprenant des étoiles qui sont devenues supernovas environ un an après la prise de vue. Ces étoiles n’étaient pas obscurcies, ce qui suggère que le processus de construction du cocon se produit en moins d’un an, ce qui est étonnamment rapide.
À l’aide de ces informations, Davies a pu créer des simulations détaillées montrant à quoi pourraient ressembler les supergéantes rouges une fois enveloppées dans leur linceul, donnant ainsi aux astronomes une chance de détecter les étoiles qui sont promises à une rencontre finale avec leur créateur en l’espace de quelques mois.
Toujours selon Davies :
Jusqu’à présent, nous n’avons pu obtenir des observations détaillées des supernovae que des heures après qu’elles se soient produites. Avec ce système d’alerte précoce, nous pouvons nous préparer à les observer en temps réel, à pointer les meilleurs télescopes du monde sur les étoiles précurseurs et à les voir se désintégrer littéralement sous nos yeux.
L’étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Explosion imminent: the appearance of red supergiants at the point of core-collapse et présentée sur le site de l’Université de Liverpool John-Moores : Massive stars sound warning they are about to go supernova.