Les premiers instants d’une supernova capturés en détail pour la première fois

Le problème de l’étude des supernovas est que l’on ne sait jamais quand elles vont se produire.

Avant que les supernovas n’explosent et n’ensemencent l’univers d’éléments qu’il n’aurait pas autrement, elles présentent une courbe de refroidissement de choc. Pour la première fois, cette courbe a été observée dans son intégralité. Crédit image : Jurik Peter

Par conséquent, bien que nous ayons observé des milliers d’étoiles en explosion au moment où elles atteignent leur apogée et se refroidissent, la période cruciale qui précède l’événement principal est restée quelque peu mystérieuse.

Compte tenu de l’importance vitale des supernovas pour le développement de l’univers, y compris pour notre existence, c’est un grand trou dans nos connaissances. Aujourd’hui, grâce à un coup de chance, les astronomes ont pu observer une courbe complète de refroidissement par choc, l’une des étapes les moins connues avant les supernovas à effondrement du noyau.

Avant d’exploser, les étoiles géantes subissent un effondrement, suivi d’un choc de rebond. Cela produit deux événements, connus sous le nom d’éclatement du choc et de refroidissement du choc, qui se produisent dans les jours précédant l’explosion, bien que Patrick Armstrong de l’Université nationale australienne ait déclaré à IFLScience que tous ne présentent pas les deux. Une poignée d’éclatements de chocs ont été observés ces dernières années, mais seules des images très partielles des courbes de refroidissement des chocs ont été obtenues.

Aujourd’hui, cependant, Armstrong est le premier auteur d’un article paru dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society annonçant des observations détaillées de la courbe de refroidissement du choc avant SN 2017jgh, une supernova de type IIb qui a explosé à environ un milliard d’années-lumière, et dont la lumière a atteint la Terre il y a quatre ans.

Heureusement, à ce moment-là, le télescope spatial Kepler suivait une étoile située presque exactement dans la même direction que la galaxie mère de SN 2017jgh. Lors de ses contrôles réguliers de la luminosité de l’étoile, le champ de vision de Kepler a également pris en compte la galaxie, ce qui lui a permis d’observer la courbe de refroidissement du choc à intervalles de 30 minutes.

Kepler a capturé d’autres supernovas dans l’arrière-plan des étoiles qu’il suivait. La plupart du temps, cependant, personne ne l’a remarqué avant que les données ne soient analysées.

Cependant, comme l’a expliqué M. Armstrong à IFLScience, à la fin de la vie de Kepler, l’accent a été mis sur la recherche de “transitoires”, c’est-à-dire de changements soudains de luminosité dans son champ de vision. Les astronomes ont suivi de près tout ce que Kepler détectait d’inhabituel et ont demandé à de plus grands télescopes terrestres de vérifier tout ce qui était intéressant. Le processus de refroidissement du choc prend environ trois jours, et nous disposons maintenant d’observations de la totalité de ce processus grâce à Kepler, et de la seconde moitié grâce à d’autres instruments.

“Jusqu’à présent, les données dont nous disposions étaient incomplètes et ne comprenaient que l’atténuation de la courbe de refroidissement du choc et l’explosion qui s’ensuit, mais jamais l’éclat lumineux au tout début de la supernova”, a déclaré M. Armstrong dans un communiqué.

“Parce que nous avons la courbe complète, nous avons pu identifier quelle étoile a explosé”, a déclaré Armstrong à IFLScience. “C’est normalement très difficile.” Il a décrit cela comme la “partie vraiment cool de la recherche”. Ce travail a permis à l’équipe de distinguer entre de nombreux modèles concurrents d’explosion de supernova, en privilégiant celui connu sous le nom de SW 17.

Il ressort de cette sélection de modèles que l’explosion s’est produite dans une supergéante jaune dont le rayon est de 50 à 290 fois celui du Soleil. De plus, selon le coauteur, le Dr Brad Tucker, “les astronomes du monde entier pourront utiliser SW 17 et être sûrs qu’il s’agit du meilleur modèle pour identifier les étoiles qui se transforment en supernovas”.

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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche