Les supernovas proches représentent une menace supplémentaire pour la vie, jusqu’ici ignorée

Le fait qu’une étoile située dans notre voisinage se transforme en supernova représente trois menaces pour la vie, et non deux, et la pire est peut-être celle à laquelle nous n’avons pas pensé.

Impression d’artiste de la matière autour d’une ancienne supernova avec, au premier plan, une planète anciennement habitée et dévastée par les rayons X produitsImage Credit : NASA/CXC/M. Weiss

Des mois ou des années après la fin de l’explosion immédiate des radiations émises par les supernovas, les planètes proches sont confrontées à une nouvelle menace. Les rayons X produits par les supernovas à effondrement du noyau peuvent endommager des planètes situées jusqu’à 160 années-lumière, selon de nouvelles données recueillies par l’observatoire Chandra de la NASA. Bien qu’il n’y ait pas de candidats supernovas aussi proches de la Terre aujourd’hui, cette découverte pourrait être pertinente pour les événements d’extinction passés et fournir des indices sur le paradoxe de Fermi.

La libération d’immenses quantités d’énergie est l’une des caractéristiques essentielles d’une supernova. Toute planète en orbite autour d’une supernova serait stérilisée, si elle survivait. Même dans les systèmes stellaires proches, les planètes habitables pourraient devenir considérablement moins habitables, bien qu’il y ait un débat sur la distance à laquelle il faut se trouver pour être en sécurité.

L’éruption initiale s’estompe en quelques semaines, mais il semble qu’il ne suffise pas de se terrer pendant l’explosion. Un nouvel article révèle un problème que personne n’avait encore étudié. Avant que les supernovas de type II n’explosent, l’étoile progénitrice rejette beaucoup de gaz et de poussière. Lorsque la vague de l’explosion frappe ces matériaux, les rayons X baignent tout ce qui se trouve autour. D’après les observations de 31 supernovas réalisées par Chandra et d’autres télescopes à rayons X, ce rayonnement pourrait être mortel à une distance bien plus grande que l’explosion elle-même, et durer beaucoup plus longtemps.

Ces rayons X n’atteindraient probablement pas la basse stratosphère, et encore moins la surface, d’une planète dont l’atmosphère est riche en oxygène, mais ils produiraient des substances chimiques qui endommageraient considérablement la couche d’ozone. Celle-ci laisserait alors passer la lumière ultraviolette de l’étoile de la planète. Il est peu probable qu’une vie semblable à celle de la Terre puisse y survivre, si ce n’est dans les profondeurs de l’océan ou sous terre.

La production de rayons X varie d’une supernova à l’autre. L’une d’entre elles, SN 2010jl, a produit suffisamment de rayons X pour stériliser une planète semblable à la Terre jusqu’à une distance de 100 à 160 années-lumière. Pour d’autres supernovas, dont la 1987a, la portée létale des rayons X serait beaucoup plus faible que celle de l’explosion initiale.

Quatre des 31 supernovae. Leurs luminosités initiales étaient similaires, compte tenu de la distance, mais il faut s’éloigner près de 400 fois plus de SN 2010JL (en bas à gauche) que de SN 1987A (en haut à droite). Crédits image : NASA/CXC/Univ. de l’Illinois/I. Brunton et al.

« La Terre n’est pas menacée par un tel événement aujourd’hui, car il n’y a pas de supernovae potentielle dans la zone de danger des rayons X », a déclaré Connor O’Mahoney, de l’université de l’Illinois, dans un communiqué.

Bételgeuse se trouve en effet à 530 années-lumière. Toutefois, l’absence de menaces proches reflète la situation du Soleil dans une partie de la galaxie assez peu peuplée, entre deux bras spiraux. On sait depuis 70 ans que le fait d’être situé plus près du noyau galactique comporte des dangers supplémentaires, mais il se peut que nous ayons sous-estimé la difficulté de survivre dans de tels endroits.

La Terre a été proche de supernovas dans le passé – il existe en effet des preuves que des explosions de type Ia et des explosions par effondrement du noyau ont précédé la naissance du système solaire. On pense également que la « bulle locale » de gaz, large d’environ 1 000 années-lumière, est le produit de multiples explosions de supernovas dans notre voisinage.

Personne ne sait à quelle distance nos ancêtres se trouvaient de ces supernovas, les estimations allant de la dangereuse distance de 60 années-lumière à celle de 500 années-lumière, où le seul effet serait un spectacle lumineux spectaculaire. Il s’agit toutefois d’événements relativement récents, résultant du passage à proximité d’une région de formation d’étoiles il y a quelques millions d’années. Les preuves de passages rapprochés plus anciens, qui auraient pu remettre l’horloge de la vie à l’heure, ont peut-être été effacées. Nous ne savons pas si nous avons déjà été dangereusement proches d’une explosion.

Même lorsque la menace des rayons X est écartée, les planètes proches ne sont pas totalement sûres. Les particules fortement chargées représentent un troisième danger, déjà étudié. Comme elles voyagent plus lentement que la vitesse de la lumière, elles atteindront la planète des centaines ou des milliers d’années après que les rayons X se seront évanouis. Toutefois, dans certains cas, les rayons X s’avèrent probablement mortels à des distances où la lumière initiale et les particules chargées subséquentes n’étaient que de simples désagréments.

L’étude est publiée en libre accès dans The Astrophysical Journal.

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

Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche

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