Ce nouveau type d’explosion cosmique est encore plus impressionnant qu’une supernova

Espace

Par Felix Gouty le

Des chercheurs de l’Observatoire américain de radioastronomie viennent de décrire un troisième type d’explosion cosmique (issue de la mort d’une étoile massive) qui est, en quelque sorte, la combinaison des deux premiers : la supernova et le sursaut gamma.

Le soleil est perpétuelement en fusion.
Crédits : Pixabay.

Plus une étoile est massive, plus sa mort fera grand bruit dans l’Univers. Jusqu’ici, les scientifiques pensaient que l’explosion d’une telle étoile ne pouvait prendre que deux formes. Aujourd’hui, des astronomes de l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO) aux États-Unis en décrivent une troisième, tout autant cataclysmique. Lorsqu’une étoile arrive à cours de combustible nucléaire, elle signe son arrêt de mort. Si elle est particulièrement massive (ou au moins équivalente à une dizaine de fois la masse du Soleil), elle peut imploser sous la forme d’une supernova ou d’une hypernova (ou surpernova superlumineuse) voire d’un sursaut de rayons gamma. En quelques secondes, l’étoile mourante s’effondre sur elle-même avant, parfois, d’engendrer une étoile à neutron très lumineuse ou un trou noir. Dans le cas d’une supernova (ou d’une hypernova, sa forme extrême), l’onde de choc projette une grande quantité de matériels chimiques dans l’espace – d’où la sensation d’explosion. Ces jets de matière peuvent générer un disque d’accrétion autour de l’ex-étoile. Dans le cas d’un sursaut gamma, pour les étoiles plus massives, le souffle de l’explosion et la force de ce nouveau disque d’accrétion vont jusqu’à émettre des rayons gamma, observables pendant parfois plusieurs heures. Le troisième type d’explosion cosmique, nouvellement découvert, combine ces deux phénomènes en un seul.

La combinaison d’une supernova et d’un sursaut gamma

« Cela nous a pris deux ans pour comprendre ce que nous observions tellement cela nous paraissait anormal », avoue dans un communiqué, Raffaella Margutti, l’une des astronomes du NRAO et auteurs de deux études sur la question publiée dans The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Letters. Ses collègues chercheurs et elle y décrivent ce qu’ils appellent un « Fast Blue Optical Transient » (FBOT), un événement astronomique transitoire optique bleu rapide. Ce dernier combine à la fois les caractéristiques d’une supernova et d’un sursaut gamma mais diffère des deux. À la manière d’une supernova, ce type d’explosion cosmique projette un lot de matières jusqu’à former un disque d’accrétion. Il émet, lui aussi, des rayons gamma. Cependant, le disque d’accrétion formé est composé d’éléments chimiques si denses que les rayons gamma qui le traversent « bleuissent » et deviennent visibles – comme des projections de lumière très brillantes.

Fruit de conditions cosmiques particulières ?

Les chercheurs américains ont retrouvé ce phénomène chez trois explosions cosmiques : AT 2018cow, surnommée « La Vache », située à 200 millions d’années-lumière de notre système solaire, CSS161010, découverte en 2016 à 500 millions d’années-lumière, et ZTF18abvkwla, ou « Le Koala », découvert à plus de 3,4 milliards d’années-lumière. À noter que notre galaxie, la Voie Lactée, ne mesure que 100 000 années-lumière de diamètre (ou 500 000, en considérant sa bordure étendue). Selon les conclusions des scientifiques, deux raisons pourraient être à l’origine d’un FBOT. D’une part, dans deux cas sur trois, la matière cosmique projetée par l’explosion comportait de l’hydrogène« ce qui n’apparaît jamais lors d’un sursaut gamma » selon les astronomes. D’autre part, ces trois premiers FBOT identifiés se sont produits dans des galaxies « naines ». « Leurs propriétés cosmiques ont peut-être induits des possibilités d’évolution très rares chez ces ex-étoiles », soutient l’astronome Deanne Coppejans.

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  • 226 Pages - 07/11/2018 (Publication Date) - Belin (Publisher)