Supernova : les astronomes élucident le "mystère du meurtre" cosmique

Des scientifiques affirment avoir résolu le mystère de ce qui se trouve au cœur d'une célèbre explosion cosmique.

En février 1987, une étoile a été vue en train d'exploser dans une galaxie voisine. Elle a été visible de la Terre pendant des mois, brillant avec la puissance de 100 millions de soleils.

Les débris étaient si nombreux que même les télescopes les plus puissants n'ont pas pu confirmer ce qui restait en son cœur.

De nouveaux résultats confirment qu'il s'agit d'une étoile à neutrons, si dense qu'une cuillère à café pèserait 10 millions de tonnes.

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Maggie Aderin-Pocock, présentatrice de BBC Sky at Night, a déclaré que l'équipe de recherche avait "résolu un meurtre mystérieux".

"Il s'agit de la mort d'une étoile et le mystère est de savoir ce qui se cache dans les linceuls de poussière autour de ce qui reste", a-t-elle déclaré.

L'explosion a eu lieu dans une étoile gigantesque, d'une masse 20 fois supérieure à celle de notre soleil, une supergéante bleue. Sa vie s'est achevée de manière spectaculaire par un processus appelé supernova, plus prosaïquement SN 1987A, par les astronomes. Il s'agit de la première supernova visible à l'œil nu depuis 400 ans. Elle provient d'une étoile dont les détails ont été capturés et enregistrés par les astronomes avant qu'elle n'explose.

Le Dr Aderin-Pocock a déjà travaillé sur un projet visant à résoudre l'énigme de la SN 1987A, qui, selon elle, était une grande étoile, au sens figuré comme au sens propre.

"Le fait qu'elle soit visible lui a conféré un statut de célébrité en dehors du monde scientifique. Et SN 1987A est également très chère au cœur des astronomes parce qu'elle était relativement proche et qu'ils ont pu capturer tant de détails sur le cycle de vie de l'étoile.

Ces observations ont fait de SN 1987A le laboratoire idéal pour vérifier les détails des théories sur la mort des étoiles. Mais il manquait une pièce essentielle du puzzle : ce qu'il restait au cœur de l'étoile après un tel cataclysme.

Selon la théorie, les étoiles s'effondrent lorsqu'elles n'ont plus assez de combustible pour effectuer les réactions nucléaires qui les font briller. La masse de l'étoile est si importante que sa force gravitationnelle écrase ses propres atomes pour produire la matière la plus dense de l'Univers, appelée étoile à neutrons, ou, s'il s'agit d'une étoile plus grosse, elle peut devenir un trou noir.

Mais laquelle était-ce ? Il est important que les astronomes le sachent, car les supernovas répandent les éléments lourds qui contribuent à la formation et au maintien de la vie dans l'Univers.

Les chercheurs qui écrivent dans la revue Science affirment qu'ils disposent de preuves solides, voire irréfutables, qu'il s'agit d'une étoile à neutrons.

Le professeur Claes Fransson, de l'université de Stockholm (Suède), qui a dirigé l'étude, a déclaré que c'était la première fois que l'on pouvait sonder le centre de la supernova et ce qui y était créé.

"Nous savons maintenant qu'il existe une source compacte de rayonnements ionisants, très probablement une étoile à neutrons. Nous avons cherché cette source dès le moment de l'explosion, mais nous avons dû attendre pour pouvoir vérifier les prédictions".

Les nouvelles données indiquent que la surface de l'étoile à neutrons serait d'environ un million de degrés, après s'être refroidie à partir de 100 milliards de degrés environ.

Bébé étoile

L'équipe continuera à surveiller la zone de la supernova pour en savoir plus sur les détails précis de l'explosion. Les données permettent également à l'équipe de surveiller une étoile à neutrons très précoce et de la comparer à des étoiles plus anciennes afin de voir comment ces poids lourds du cosmos évoluent au fil du temps.

Ces observations ont été rendues possibles grâce au télescope spatial James Webb (JWST) de la Nasa. Il s'agit non seulement de l'observatoire spatial le plus puissant jamais construit, mais aussi d'instruments qui prennent des mesures dans l'infrarouge et peuvent donc voir au-delà de la poussière spatiale qui nous a longtemps caché la vue.

Selon le professeur Mike Barlow, de l'UCL, bien qu'il y ait eu plusieurs indices indirects, le JWST a obtenu "la première preuve directe" qu'il s'agit d'une étoile à neutrons.

"Le mystère de la présence d'une étoile à neutrons dans la poussière dure depuis plus de 30 ans et il est passionnant de savoir que nous l'avons résolu.

Preuve concluante

Les données du JWST ont été analysées par 34 scientifiques de 12 pays. Ils ont trouvé de la lumière provenant d'atomes des éléments argon et soufre qui n'ont pu être produits que par un puissant rayonnement provenant d'une étoile à neutrons au centre de la supernova. Il n'y a pas d'image directe de l'étoile à neutrons elle-même, mais il serait difficile d'expliquer les résultats par autre chose, selon le Dr Robert Massey, de la Royal Astronomical Society.

Si nous avons de la chance, nous pourrons même voir l'étoile à neutrons au centre de la supernova dans les prochaines années, ce qui nous permettra d'observer de près l'un de ces objets intrigants au tout début de sa vie.

Ainsi, bien que les astronomes détectives n'aient pas encore l'arme du crime, ils ont l'indice qui pointe vers l'arme.

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