Des astronomes ont capturé la « première lumière » de la mort d'une étoile : le chaînon manquant des supernovas observé

Des astronomes ont capturé les premiers instants d'une explosion stellaire exceptionnelle survenue à environ 500 millions d'années-lumière, réalisant une observation rare sur la mort d'étoiles massives. Le bref flash de rayons X à faible énergie, enregistré en mars 2026 par le télescope spatial Einstein Probe, a été identifié comme le signal initial de la supernova baptisée SN 2026gzf.

Suite à ce signal, nommé EP260321a, des télescopes situés dans différentes régions du monde ont été rapidement orientés vers la même zone. Les observations au sol ont débuté en moins d'une heure, permettant de détecter la supernova qui s'est rapidement illuminée. Les conclusions des deux équipes de recherche indépendantes ayant étudié l'événement ont été publiées dans la revue The Astrophysical Journal Letters.

L'ÉMERGENCE DU CHOC EST RAREMENT OBSERVABLE

Les équipes dirigées par Brendan O’Connor de l'Université Carnegie Mellon et Jillian Rastinejad de l'Université du Maryland ont déterminé que le premier flash de rayons X était une « émergence de choc » (shock breakout). L'émergence de choc se produit lorsqu'une puissante onde de choc, formée dans le cœur d'une étoile massive en effondrement, atteint la surface de l'étoile. Pour cette raison, le flash observé est considéré comme l'une des premières lumières émises par la supernova.

Capturer de tels signaux est extrêmement difficile, car l'émergence de choc peut durer de quelques secondes à quelques heures. Au cours des 20 dernières années, le seul autre exemple ayant pu être identifié avec précision dans la bande des rayons X était SN 2008D, découverte en 2008. Par conséquent, l'observation de EP260321a/SN 2026gzf revêt une importance particulière pour l'étude des phases les plus précoces de la mort des étoiles.

Le point qui a particulièrement retenu l'attention des chercheurs est le type de supernova. SN 2026gzf a été classée comme une « Type Ic à raies larges » (broad-lined Type Ic). Les explosions de cette catégorie sont généralement très énergétiques et, dans certains cas, associées à des jets de matière progressant à des vitesses proches de celle de la lumière, voire à des sursauts gamma.

Cependant, le sursaut gamma attendu n'a pas été observé pour SN 2026gzf. Les observations de suivi n'ont révélé aucun jet relativiste évident, ni la rémanence de longue durée qu'un tel jet est censé produire. Selon O’Connor, l'une des explications possibles est que l'étoile a produit un jet, mais que celui-ci n'a pas réussi à s'échapper. Les chercheurs qualifient ce scénario de « jet étouffé ».

LA PÉRIODE FINALE DE L'ÉTOILE ÉGALEMENT CARTOGRAPHIÉE

Les travaux ont également fourni des indices importants sur le passé de l'étoile ayant explosé. Selon les résultats, l'ancêtre de la supernova était une étoile Wolf-Rayet. Possédant initialement une masse environ 20 fois supérieure à celle du Soleil, ces étoiles consomment leur carburant rapidement et peuvent éjecter leurs couches externes dans l'espace au cours des dernières étapes de leur vie.

Il a été précisé que l'étoile progénitrice de SN 2026gzf avait également connu des périodes de perte de masse irrégulières et violentes avant de mourir, perdant ses couches d'hydrogène et d'hélium pour se transformer en une structure « dépouillée » composée principalement de carbone et d'oxygène. Ce processus a créé plusieurs enveloppes de matière autour de l'étoile.

Selon les chercheurs, une enveloppe dense proche de l'étoile a contribué à la formation du signal initial de rayons X, tandis que les structures de matière asymétriques plus éloignées ont été associées au signal optique de la supernova. Ainsi, l'environnement pré-explosion d'une étoile ayant perdu son hydrogène et son hélium a pu être observé pour la première fois avec ce niveau de détail.

Cette découverte montre que la relation entre les puissantes supernovas de Type Ic-BL et les sursauts gamma est plus complexe qu'on ne le pensait. Bien que SN 2026gzf soit une supernova puissante et rapide, elle n'a pas produit de jet distinct ni de sursaut gamma. À cet égard, l'événement est considéré comme un exemple de transition entre les émergences de choc de supernovas plus ordinaires et les sursauts gamma à faible luminosité.

Après la capture du premier signal par l'Einstein Probe, les données provenant de nombreux observatoires tels que l'Observatoire Vera C. Rubin, la Dark Energy Camera, DESI, les télescopes Gemini, l'Observatoire de rayons X Chandra et le Very Large Array ont été combinées. Ce suivi coordonné a permis de reconstituer en détail l'évolution de la supernova, depuis la première onde de choc de la mort d'une étoile située à des centaines de millions d'années-lumière.

Source de l'actualité: 12punto