Où un flash lumineux enténèbre la théorie scientifique
Où un flash lumineux enténèbre la théorie scientifique
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Lorsqu’une étoile massive meurt dans une explosion cataclysmique, le flash lumineux de la supernova est visible de bien des galaxies à la ronde. C’est ainsi qu’un astronome amateur, Ron Arbour, a repéré un tel événement en février 2008 dans une galaxie distante de 17 millions d’année-lumière de nous à la limite des constellations de Céphée et du Cygne : NGC 6946.
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La supernova a été répertoriée sous le nom : SN 2008S. Le premier réflexe d’un astronome est de rechercher quelle est l’étoile qui a déclenché la supernova. Tâche prise en charge par José Prieto et son équipe de l’université de l’Ohio à Colombus. Ils ont consulté les archives des enregistrements effectués dans la visible par le Large Binocular Telescope Observatory (LBT) de la région supposée de l’explosion. A leur grande surprise ils n’ont trouvé aucune source possible pour la supernova.
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Prieto a alors eu l’idée de visionner les données prises par le télescope spatial infrarouge Spitzer trois ans auparavant de la même région. Spitzer est particulièrement capable de mettre en évidence les nuages de poussières échauffés dans l’espace. A l’endroit supposé de l’explosion existait bien avant le cataclysme un nuage de poussières chaudes. Ces poussières expliquent pourquoi l’étoile originale n’était pas détectable dans le visible, elles absorbent les rayonnements lumineux visible et ultraviolet avant de les ré-émettre dans la gamme infrarouge. Les calculs réalisés ont alors apporté un grand étonnement à l’équipe de Prieto : ils démontrent que l’étoile qui a développé le flash lumineux ne possède environ que dix masses solaires. Rappelons que les scientifiques estiment qu’une étoile ne peut déclencher une supernova qu’à partir d’une masse critique de 30 masses solaires.
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Dans une supernova classique, de type II, l’étoile en fin de vie a consommé tout son hydrogène. Faute de combustible, ses réactions thermonucléaires fusionnent les atomes de plus en plus lourds jusqu’au fer du cœur de l’étoile. A ce stade, le noyau de l’étoile s’effondre sur lui-même à la vitesse de 70 000 km/s créant l’explosion finale pour ne laisser subsister qu’un corps hyper-dense où la matière ne peut subsister que sous forme de neutron : une étoile à neutrons. Pour Prieto, les premières observations optiques laissaient à penser que SN 2008S pouvait être une variante des supernovas de type II, les supernovas IIN qui présentent de grandes quantités d’hydrogène liées à d’importantes masses de poussières expulsées probablement par l’étoile en fin de vie.
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Une autre explication possible du phénomène concerne des étoiles d’un type beaucoup plus rare dont Eta Carinae est l’exemple le plus proche dans notre Voie Lactée (voir note du 24 avril 2006 sur le sujet). Ces géantes bleues sont dites variables car leur éclat lumineux varie avec le temps. En fin de vie, elles éjectent d’importantes masses dans l’espace; le flash lumineux correspondant peut-être confondu avec celui d’une supernova.
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Toujours est-il, constate Prieto, que les supernovas de type IIN ou les explosions des variables bleues ont toujours été associées à des étoiles massives. Dans le cas de SN 2008S, c’est la première fois qu’elles sont apparentées à une étoile de dix masses solaires. Et la tâche s’annonce ardue pour pouvoir en expliquer le processus !
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L’étude de Prieto est acceptée pour parution dans l’édition du premier juillet de The Astrophysical Journal Letters. Les autres co-auteurs de l’article sont Matthew Kistler, Todd Thomson, Hasan Yuksel, Chris Kochanek, Krzysztof Stanek, John Beacom et Paul Martini, tous de la Ohio State University, Anna Pasquali du Max-Planck Institut (Allemagne) et Jill Bechtold de l’University of Arizona.
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Depuis l’annonce des résultats de l’équipe de Prieto, une flash lumineux similaire a été repéré dans l’environnement de la galaxie NGC 300 (voir note du 17 novembre 2007 décrivant cette galaxie). Dans le visible aucune trace de l’étoile génitrice de l’événement mais dans l’infrarouge une étoile enveloppée d’une couche de poussière et aussi d’une dizaine de masses solaires a été découverte.
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NGC 6946 en infrarouge; crédit image: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona, University of Cambridge, SINGS Team
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Plan large : 687 x 1 024 pixels
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Plan très large : 954 x 1423 pixels
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La croix blanche marque l’emplacement de l’étoile suspectée être à l’origine de SN 2008S
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Source : Spitzer Space Telescope site NASA
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