Une étoile géante en train de mourir explose sous le regard des scientifiques en temps réel, une première pour l’astronomie.
La mort d’une étoile est l’un des événements les plus spectaculaires et les plus violents de l’espace. Les astronomes ont pu assister en direct à la fin explosive d’une étoile géante.
Les télescopes terrestres ont fourni le premier regard en temps réel sur les affres de la mort d’une étoile supergéante rouge. Bien que ces étoiles ne soient pas les plus brillantes ou les plus massives, elles sont les plus grandes en termes de volume.
Une étoile supergéante rouge populaire est Bételgeuse, qui a suscité l’intérêt en raison de son obscurcissement irrégulier. Bien que l’on ait prédit que Bételgeuse pourrait devenir une supernova, elle est toujours là.
Cependant, l’étoile au cœur de cette nouvelle recherche, située dans la galaxie NGC 5731 à environ 120 millions d’années-lumière de la Terre, était 10 fois plus massive que le soleil avant d’exploser.
Avant de s’éteindre dans un feu de gloire, certaines étoiles connaissent de violentes éruptions ou libèrent des couches de gaz brûlantes. Jusqu’à ce que les astronomes soient témoins de cet événement, ils pensaient que les supergéantes rouges étaient relativement calmes avant d’exploser en supernova ou de s’effondrer en étoile à neutrons dense.
Au lieu de cela, les scientifiques ont observé l’étoile s’autodétruire de manière spectaculaire avant de s’effondrer en supernova de type II. Cette mort d’étoile est l’effondrement rapide et l’explosion violente d’une étoile massive après qu’elle ait brûlé l’hydrogène, l’hélium et d’autres éléments de son noyau.
Tout ce qui reste est le fer de l’étoile, mais le fer ne peut pas fusionner et l’étoile va manquer d’énergie. Lorsque cela se produit, le fer s’effondre et provoque la supernova. Une étude détaillant ces résultats a été publiée jeudi dans The Astrophysical Journal.
« Il s’agit d’une percée dans notre compréhension de ce que font les étoiles massives quelques instants avant leur mort », a déclaré dans un communiqué l’auteur principal de l’étude, Wynn Jacobson-Galán, chercheur diplômé de la National Science Foundation à l’Université de Californie à Berkeley.
« La détection directe de l’activité pré-supernova dans une étoile supergéante rouge n’a jamais été observée auparavant dans une supernova ordinaire de type II. Pour la première fois, nous avons assisté à l’explosion d’une étoile supergéante rouge ».
LES DERNIERS MOMENTS DE LA MORT STELLAIRE
Les astronomes ont d’abord été alertés de l’activité inhabituelle de l’étoile 130 jours avant qu’elle ne devienne supernova. Un rayonnement lumineux a été détecté au cours de l’été 2020 par le télescope Pan-STARRS de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaiʻi sur le Haleakalā de Maui.
Puis, à l’automne de la même année, les chercheurs ont été témoins d’une supernova au même endroit.
Ils l’ont observée à l’aide du spectromètre imageur à faible résolution de l’observatoire W.M. Keck sur Maunakea, à Hawaï, et ont nommé la supernova 2020tlf. Leurs observations ont révélé qu’il y avait de la matière autour de l’étoile lorsqu’elle a explosé – le gaz brillant que l’étoile a violemment expulsé d’elle-même au cours de l’été.
« C’est comme regarder une bombe à retardement », a déclaré dans un communiqué l’auteur principal de l’étude, Raffaella Margutti, professeur associé d’astronomie et d’astrophysique à l’université de Berkeley. « Nous n’avons jamais confirmé une activité aussi violente dans une étoile supergéante rouge mourante où nous la voyons produire une telle émission lumineuse, puis s’effondrer et brûler, jusqu’à présent. »
Certaines de ces étoiles massives connaissent probablement des changements internes conséquents qui provoquent la libération tumultueuse de gaz avant leur mort, a montré la découverte.
Les travaux ont été menés alors que Jacobson-Galán et Margutti étaient encore à l’Université Northwestern. Ils avaient un accès à distance aux télescopes de l’observatoire Keck à Hawaï, ce qui a été « déterminant pour fournir la preuve directe de la transition d’une étoile massive vers une explosion de supernova », a déclaré Margutti.
Je suis très excité par toutes les nouvelles « inconnues » qui ont été révélées par cette découverte », a déclaré Jacobson-Galán. « Détecter davantage d’événements comme SN 2020tlf aura un impact spectaculaire sur la façon dont nous définissons les derniers mois de l’évolution stellaire, unissant les observateurs et les théoriciens dans la quête pour résoudre le mystère sur la façon dont les étoiles massives passent les derniers moments de leur vie. »